Сегодня 07 февраля 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 🔥
Новая статья: Highguard — хаос с потенциалом. Рецензия 17 мин.
Ошибочка вышла: корейская криптобиржа Bithumb подарила пользователям по 2000 биткоинов вместо 2000 вон 2 ч.
Названы 26 ключевых технологий, которые в ближайшие 5 лет получат широкое применение в российском бизнесе 2 ч.
«Death Stranding в XIII столетии»: игроков впечатлил геймплей симулятора монгольского средневекового курьера The Legend of Khiimori 4 ч.
Аутентичность и детализация: разработчики ремейка «Готики» рассказали, как оживляли мир и персонажей в игре 5 ч.
Пользователи устроили массовые протесты против отключения GPT-4o — он стал их другом, партнёром и наставником 5 ч.
«Просто безумие»: разработчики Baldur’s Gate 3 отреагировали на анонс сериала по Baldur’s Gate 3 6 ч.
Windows 11 научится передавать музыку сразу на несколько Bluetooth-наушников, но большинство ПК не будет поддерживать эту функцию 6 ч.
Европа обвинила TikTok в том, что его бесконечная лента вызывает привыкание 7 ч.
Биткоин едва не провалился ниже $60 000, но отскочил 7 ч.
Threadripper Pro 9995WX разогнали до 5,3 ГГц без азота — крышку превратили в водоблок, добавили чиллер и 140 литров воды 2 ч.
SpaceX возобновила испытание мегаракеты Starship — новый полёт не за горами 5 ч.
Конец эпохи Intel: TSMC вот-вот может стать крупнейшим работодателем в полупроводниках 6 ч.
Получено прямое доказательство причин неоднородности магнитного поля Земли — виноваты загадочные структуры в мантии 6 ч.
Время — деньги: SiTime отчиталась о росте на рынке ЦОД и объявила о покупке смежных активов Renesas Electronics 6 ч.
ИИ-пирамида: M5Stack представила мини-компьютер AI Pyramid Computing Box в необычном корпусе 7 ч.
ИИ помог палеонтологам распознавать динозавров по окаменевшим следам 7 ч.
Флагманские беспроводные наушники Sony WF-1000XM6 выйдут на следующей неделе 7 ч.
Затраты четырёх американских гиперскейлеров на ИИ ЦОД и оборудование превысят в 2026 году $650 млрд 7 ч.
Грядет подорожание кулеров из-за подскочивших цен на медь и олово 7 ч.