Сегодня 16 сентября 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 🔥
Вышла Apple macOS Tahoe 26 — она получила интерфейс Liquid Glass, новые средства автоматизации и многое другое 21 мин.
Планы Sony на сентябрьский выпуск State of Play подтвердил ещё один инсайдер — шоу пройдёт совсем скоро 2 ч.
Спустя полтора года в раннем доступе нашумевший симулятор «покемонов с пушками» Palworld взял курс на полноценный релиз 3 ч.
В корпоративном пакете Microsoft 365 заработал бесплатный Copilot Chat 3 ч.
США и Китай договорились об условиях сделки с TikTok, их утвердят в пятницу лидеры этих стран 7 ч.
OpenAI представила GPT-5-Codex — версию GPT-5 с динамическим мышлением для агентного программирования 11 ч.
Apple выпустила watchOS 26: дизайн Liquid Glass, новые функции Apple Intelligence и мониторинг гипертонии 12 ч.
Календарь релизов 15–21 сентября: Dying Light: The Beast, Lego Voyagers, Ratatan, Jump Space 12 ч.
Apple выпустила iPadOS 26 со множеством изменений и дизайном Liquid Glass 12 ч.
Российский ужастик про незваных гостей No, I’m not a Human стартовал в Steam с 96 % положительных отзывов 13 ч.
ИТ-холдинг Fplus оказался на грани банкротства — претензии почти на 1 млрд руб. есть уже у трёх банков 22 мин.
OpenAI планирует заняться гуманоидными роботами и собирает команду специалистов в робототехнике 52 мин.
В числе первых чипов, которые выпустит TSMC по 2-нм техпроцессу, окажется следующий Mediatek Dimensity 2 ч.
Спутниковый интернет Amazon к концу первого квартала 2026 года будет доступен в пяти странах мира 3 ч.
NVIDIA обязалась выкупить у CoreWeave все нераспроданные ИИ-мощности за $6,3 млрд 3 ч.
Умные очки Meta Ray-Ban Display с дисплеем показались на видео до презентации 4 ч.
Завершение сделки по отделению Altera позволило Intel снизить план по операционным расходам на 2025 год на $200 млн 4 ч.
С апрельских минимумов акции Tesla выросли в цене на 85 % 4 ч.
Nvidia намерена оказаться в числе первых клиентов TSMC на ангстремный техпроцесс A16 5 ч.
Спрос на iPhone 17 оказался выше, чем ожидалось — Pro Max стал лидером 8 ч.