Сегодня 21 апреля 2026
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 🔥
Meta тестирует WhatsApp Plus — подписку, которая добавляет косметические улучшения 5 ч.
В Steam и VK Play вышла «Былина» — грандиозная экшен-RPG в мире славянских мифов 6 ч.
Календарь релизов 20–26 апреля: Vampire Crawlers, Masters of Albion, Kiln и Tides of Tomorrow 6 ч.
Nvidia улучшила ReSTIR: трассировка путей стала в 2–3 раза быстрее и чище 7 ч.
Всё тайное становится явным: Ubisoft наконец подтвердила, когда покажет Assassin's Creed Black Flag Resynced 8 ч.
ChatGPT перестал работать у многих пользователей по всему миру — OpenAI ведёт расследование 9 ч.
ИИ стал оружием хакеров: кибератаки стали быстрее и сложнее 9 ч.
Дата выхода, актёрский состав и самый амбициозный проект A24: раскрыты новые подробности фильма по Elden Ring 10 ч.
Microsoft повысила скорость и производительность «Проводника» в Windows 11 11 ч.
Релиз российской облачной платформы KeyStack 2026.1: расширенная Enterprise-функциональность и архитектура Secure by Default 11 ч.
Meta бесплатно обучит американцев работе с волоконно-оптическими сетями, чтобы побыстрее развернуть свои ИИ ЦОД 4 ч.
Новая статья: Обзор MSI MEG X870E ACE MAX: царица-мать! 4 ч.
Торнадо ударил по заводу Rivian перед началом производства внедорожника R2 — обрушилась крыша одного из цехов 7 ч.
Huawei представила колонку Sound X5 с 18-каратным золотом и 126-мм вуфером 7 ч.
AMD поможет в развитии экосистемы ИИ во Франции 8 ч.
Представлены смарт-очки Huawei AI Glasses со встроенной камерой и переводчиком за $370 8 ч.
Toshiba предложила ждать замену HDD по гарантии до года или возместить деньги по старой цене 9 ч.
Командир лунной миссии Artemis II опубликовал потрясающее видео «заката Земли», снятое на iPhone 9 ч.
Похоже, OnePlus всё же уходит из Европы — на это намекает увольнение десятков ключевых сотрудников 10 ч.
Huawei представила конкурента MacBook — MateBook 14 HarmonyOS Edition с круглыми клавишами, фирменной ОС и чипом Kirin X90 10 ч.