Сегодня 30 января 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 🔥
Google открыла широкий доступ к Genie — ИИ-генератору игровых миров 5 мин.
В видеоигры играет «почти каждый второй россиянин» — к 2035 году объём индустрии в стране превысит полтриллиона рублей 2 ч.
Epic Games Store устроил раздачу Definitely Not Fried Chicken — вдохновлённого сериалом «Во все тяжкие» симулятора закусочной с подвохом 14 ч.
Анонсирован взрывной ретроэкшен Huntdown: Overtime в лучших традициях боевиков эпохи VHS 14 ч.
«Лаборатория Касперского» показала сценарии потенциальных цифровых угроз будущего 16 ч.
Nvidia принесла облачный гейминг на Linux — для Ubuntu вышло нативное приложение GeForce Now 16 ч.
Pearl Abyss показала красоты, возможности и опасности открытого мира амбициозного боевика Crimson Desert — 15 минут геймплея 17 ч.
«Беспрецедентная бомбардировка»: Cloudflare рассказала о мощнейшей DDoS-атаке — до 31,4 Тбит/с 17 ч.
Только для настоящих людей: OpenAI разрабатывает соцсеть с биометрией 17 ч.
Лишь треть объектов критической инфраструктуры в России достигла минимального уровня киберзащиты 18 ч.
Нужно больше финансирования: OpenAI наметила выход на IPO на четвёртый квартал 2026 года 3 мин.
Спасите наши SSD: VAST Data запустила программу VAST Amplify для повышения эффективности использования имеющихся SSD 55 мин.
Lightmatter представила оптический движок Guide для ИИ-платформ нового поколения 2 ч.
Россияне массово перешли на дешёвые наушники — продажи рекордно выросли 2 ч.
Apple признала, что страдает от нехватки чипов — и речь пока не о памяти 2 ч.
Роботакси Tesla попадают в ДТП в девять раз чаще, чем обычные машины с водителем 3 ч.
В России стартовали продажи планшета Huawei MatePad 11,5 S с 11,5-дюймовым экраном PaperMatte 3 ч.
Выручка Apple взлетела почти на 16 % — iPhone принесли рекордные $85 млрд, несмотря на дефицит чипов 5 ч.
Apple учла рост НДС в России: ценообразование в App Store для разработчиков изменилось 6 ч.
Экосистема Apple разрослась до рекордных размеров — число активных устройств компании достигло 2,5 млрд 7 ч.