Сегодня 11 августа 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 🔥
«Люди не представляют, насколько она амбициозна»: разработчик No Man’s Sky рассказал, что происходит с Light No Fire 29 мин.
Claude начнёт незаметно подписывать все тексты и файлы, которые генерирует 46 мин.
Alibaba Cloud обратилась к ИИ, чтобы реже обращаться к ИИ 2 ч.
Продажи Alan Wake 2 взяли новую высоту, а Control Resonant заинтересовала 1,5 миллиона игроков 3 ч.
Суд США открыл путь более чем 3300 искам против Meta, Google, TikTok и Snap из-за зависимости детей от соцсетей 5 ч.
Бывший сотрудник Google запустил собственный чат-бот — и сам отвечает на запросы как ИИ 6 ч.
Атмосферная внедорожная игра Over the Hill от разработчиков Art of Rally не заставит себя долго ждать — новый трейлер и дата выхода в Steam 6 ч.
Комичная кооперативная игра Big Walk от создателей Untitled Goose Game уже стала хитом продаж — миллион копий за шесть дней 6 ч.
ИИ-ассистент взломал сайт спортзала и удалил чужую бронь, чтобы освободить место для своего хозяина 6 ч.
OpenAI выпустила ИИ-модель GPT-5.6-Cyber для поиска уязвимостей, но доступ к ней получат только проверенные киберзащитники 10 ч.
Tesla живьём показала первый электромобиль со встроенной антенной Starlink 43 мин.
OpenAI устроила вторичную продажу акций на $7 млрд, пока IPO остаётся в далёкой перспективе 44 мин.
NVIDIA собрала флеш-рояль из крупных инвесторов для строительства ИИ-инфраструктуры на $500 млрд 2 ч.
Опубликована самая детальная в истории цветная карта Вселенной — на ней триллионы пикселей и миллиарды звёзд 2 ч.
Samsung Galaxy S26 FE полностью рассекречен: новый чип, старый дизайн и более высокая цен 2 ч.
Представлен Minimal Phone 2 — QWERTY-клавиатура осталась, но вместо E Ink теперь OLED 2 ч.
ИИ стал слишком прожорливым: OpenAI начала искать собственного энерготрейдера 3 ч.
Спрос на акции выходящей на биржу Unitree превысил предложение в 8000 раз 4 ч.
ИИ на стороне нефтяников: алгоритмы ускорят добычу нефти сильнее, чем развитие зелёной энергетики 5 ч.
Nvidia продолжает финансировать ИИ-бум чужими деньгами — она собрала грандов Уолл-стрит, чтобы привлечь до $500 млрд для ИИ ЦОД 5 ч.