Сегодня 14 июня 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 🔥
YouTube может снизить скорость видео для пользователя при обнаружении блокировщиков рекламы 3 ч.
Meta переманила основателя Scale AI и получила 49 % акций стартапа за $14,3 млрд 3 ч.
Новая статья: Pipistrello and the Cursed Yoyo — замечательное приключение с ноткой ностальгии. Рецензия 8 ч.
Epic Games продолжает борьбу против читеров в Fortnite — студия подала в суд на разработчика и продавцов программ Sincey Cheats и Vanta Cheats 9 ч.
Чемоданный ИИ: в Китае придумали, как обучать модели на чипах Nvidia, которые нельзя ввезти в страну 10 ч.
«Хотим создать нечто действительно особенное»: Heroes of Might & Magic: Olden Era не выйдет в раннем доступе летом 10 ч.
Techland пообещала не бросать Dying Light 2 Stay Human из-за Dying Light: The Beast — у студии ещё «много очень и очень крутых идей» для игры 11 ч.
Несмотря на громкие провалы, Sony всё ещё нацелена на создание «разнообразных и устойчивых» игр-сервисов 14 ч.
Гейминг на Mac вышел на новый уровень: Steam наконец получил нативную поддержку процессоров Apple 14 ч.
Агрессивный план отменяется: Sony продолжит «очень вдумчиво» переносить эксклюзивы PlayStation на ПК 14 ч.
Мозговой имплант Neuralink позволил обезьяне увидеть несуществующий предмет 2 ч.
Samsung договорилась о поставках HBM3E для ускорителей AMD Instinct MI350 2 ч.
Micron вложит $200 млрд в производство чипов в США и создаст 90 тысяч рабочих мест 3 ч.
Oracle пообещала построить больше облачных ЦОД, чем все конкуренты вместе взятые 8 ч.
Робопсы Boston Dynamics станцевали в шоу «Америка ищет таланты» — один из них не справился с страхом сцены 8 ч.
И нашим, и вашим: Talen всё-таки поставит 1,92 ГВт энергии с АЭС дата-центрам AWS, но опосредованно 9 ч.
Новозеландцы продали США первый космоплан для суборбитальных полётов 10 ч.
Раскол Intel — вопрос времени: аналитики не верят, что компания справится с кризисом без разделения 11 ч.
Intel отправила на пенсию свои первые настольные и мобильные видеокарты Arc 12 ч.
Сделка Synopsys и Ansys на $35 млрд под угрозой — Китай отложил её одобрение 13 ч.