Сегодня 24 ноября 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные с помощью неодима создали нанокристаллы для вычислений со скоростью света

Международная группа учёных сделала решающий шаг к более быстрому и энергоэффективному искусственному интеллекту и обработке данных в целом, открыв люминесцентные нанокристаллы, которые можно быстро переключать между светящимся и выключенным состоянием. Тем самым открывается возможность для вычислений буквально со скоростью света, отказавшись от электронов и перейдя на использование фотонов в микросхемах.

 Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.1/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.1/3DNews

«Исключительные возможности переключения и памяти этих нанокристаллов могут однажды стать неотъемлемой частью оптических вычислений — способа быстрой обработки и хранения информации с использованием лёгких частиц, которые движутся быстрее всего во Вселенной», — сказал Артем Скрипка (Artiom Skripka), доцент Научного колледжа Университета штата Орегон. Работа по исследованию опубликована 3 января 2025 года в журнале Nature Photonics.

Исследование посвящено изучению возможностей наночастиц с лавинообразными характеристиками. Такие материалы демонстрируют чрезвычайно нелинейные свойства, в частности, светоизлучающие. Небольшое увеличение мощности возбуждающего излучения способно значительно повысить интенсивность их собственного свечения. Это можно использовать для экономии энергии на работу схем — достаточно довести наночастицы до состояния, близкого к лавинообразному возбуждению и затем работать лишь с небольшими порциями энергии для источника возбуждения.

Исследователи изучали нанокристаллы, состоящие из калия, хлора и свинца и легированные неодимом. Сами по себе нанокристаллы KPb2Cl5 не взаимодействуют со светом. В сочетании с неодимом материал начинает эффективно обрабатывать световые сигналы, делая его полезным для оптоэлектроники, лазерных технологий и других оптических решений.

«Обычно люминесцентные материалы излучают свет, когда на них воздействует лазер, и остаются темными, когда это не так, — сказал Скрипка. — Напротив, мы были удивлены, обнаружив, что наши нанокристаллы ведут параллельные жизни. При определенных условиях они демонстрируют своеобразное поведение: они могут быть как яркими, так и тёмными при точно такой же длине волны лазерного излучения и мощности».

Такое поведение называется внутренней оптической бистабильностью. Присущая нанокристаллам оптическая бистабильность — это шаг вперед к созданию фотонных интегральных схем, которые могут превзойти современные электронные и оптоэлектронные системы и обладать большей эффективностью.

 Источник изображения: Artiom Skripka, OSU College of Science

Источник изображения: Artiom Skripka, OSU College of Science

«Если кристаллы изначально тёмные, нам нужна более высокая мощность лазера, чтобы включить их и наблюдать излучение, но как только они начнут излучать, мы сможем наблюдать их излучение при более низкой мощности лазера, чем нам требовалось для их первоначального включения, — говорит Скрипка. — Это как езда на велосипеде — чтобы привести его в движение, нужно сильно нажимать на педали, но как только он приходит в движение, вам требуется меньше усилий, чтобы двигаться. А их свечение можно включать и выключать действительно резко, как при нажатии кнопки».

Переход на оптические сигналы обещает значительно снизить потребление фотонных вычислительных платформ где бы они ни применялись. Также это путь к новым приложениям в медицине, в датчиках и во многих других областях. Но стадия исследований ещё не завершена. Чтобы пройти её до коммерческих продуктов, потребуется ещё много работы.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Амбициозный шутер Ferocious отправит игроков выживать и управлять динозаврами — геймплейный трейлер и дата выхода 4 ч.
Онлайн-опросам грозит коллапс: ИИ научился почти идеально имитировать человека и накручивать нужные ответы 5 ч.
Игра по-крупному: CD Projekt Red сосредоточится на блокбастерах и перестанет выпускать ответвления вроде «Гвинта» 5 ч.
Цукерберг и топ-менеджеры Meta откупились от иска на $8 млрд за слив данных миллионов пользователей 7 ч.
Звезда загадочного хоррора OD от Кодзимы не дожил до возобновления съёмок 8 ч.
«Чёрная пятница» в «Пассворке»: скидка 50 % на корпоративный менеджер паролей 8 ч.
Ремейк Prince of Persia: The Sands of Time скоро выйдет из тени — журналисты уточнили, когда Ubisoft покажет и выпустит игру 9 ч.
Apple устала от раздутого кода — в iOS 27 качество будет превыше новых функций 19 ч.
Новая статья: The Outer Worlds 2 — галактика ждет героя. Рецензия 23-11 00:00
Слежка без камер: Apple создала ИИ, который вычисляет действия пользователя по звуку и движениям 22-11 20:34
PLDT оснастит базовые станции роборуками и ИИ, чтобы оптимизировать покрытие сети в реальном времени 2 ч.
IXcellerate построит в Московском регионе кампус на 130 МВт для размещения двух новых ЦОД 2 ч.
Технологии тысячеядерного RISC-V-ускорителя Esperanto будут переданы в open source 3 ч.
Intel может приложить руку к будущим процессорам Apple и Qualcomm, но не к производству кристаллов 3 ч.
iPhone Air оказался мало кому нужен: продажи идут в три раза хуже, чем ожидала Apple 4 ч.
Китай подключил второй энергоблок АЭС «Чжанчжоу» — крупнейшей станции с реакторами «Хуалун-1» 4 ч.
Дефицит не страшен: Lenovo запаслась памятью до конца 2026 года и обещает пока не повышать цены 5 ч.
Infinix HOT 60 Pro+ — лёгкий и надёжный смартфон с ярким дизайном 6 ч.
США рассматривают продажу в Китай ИИ-ускорителей NVIDIA H200 6 ч.
Смартфоны Poco F7 Pro, Poco F6 Pro и Poco M7 сочетают высокую функциональность с доступной ценой 6 ч.