Сегодня 03 июля 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 🔥
Сливший iOS 26 до анонса блогер свалил вину на своего сообщника 8 мин.
«Время — это конструкт»: научно-фантастический триллер Ontos от создателей Amnesia и Soma перенесли на 2027 год 20 мин.
Citrix анонсировала XenServer 9 — альтернативу решениям VMware 22 мин.
Американские правозащитники объявили соцсеть X серьёзной угрозой для конфиденциальности американцев 33 мин.
Relic анонсировала «захватывающую» роглайт-стратегию Company of Heroes 3: Final Stand — трейлер, дата выхода и подробности геймплея 2 ч.
Вопрос передачи доли в Anthropic властям США пока не обсуждался 6 ч.
Microsoft разрабатывала ИИ ОС, отличную от Windows — с глубокой интеграцией Copilot и агентов 12 ч.
Epic Games Store устроил раздачу классической игры I Have No Mouth, and I Must Scream о последних людях на Земле, которых пытает безумный суперкомпьютер 15 ч.
Авторитетный инсайдер опроверг закрытие Obsidian Entertainment и работу студии над новой Fallout 16 ч.
Правительство США снова взломали: хакеры проникли в федеральную платформу для обмена разведданными 16 ч.
США разрешат сверхзвуковым авиалайнерам летать над городами, но при одном условии 6 мин.
Возвращение к DDR4 идёт полным ходом: Intel возобновила производство процессоров Raptor Lake 29 мин.
Учёные вдохновились пустельгой и разработают дрон, противостоящий порывам ветра 33 мин.
2 июля начали принимать работы для участия в фотоконкурсе «Снято на Camon» компании Tecno 37 мин.
Квартальные продажи Ethernet-коммутаторов взлетели на 40 %, а NVIDIA выбилась в лидеры в ЦОД-сегменте 2 ч.
Илон Маск признался, что объёмы выпуска роботов Tesla Optimus на первых порах будут скромными 4 ч.
Kioxia начала поставлять образцы передовой 332-слойной памяти 3D NAND десятого поколения 4 ч.
Новая статья: Снято в Голливуде? Почему Стэнли Кубрик физически не смог бы подделать лунную походку 9 ч.
В Сингапуре обвинили четыре фирмы в контрабанде подсанкционных чипов NVIDIA в Китай 10 ч.
Новая статья: Обзор Midea VCR V15 EVO ULTRA: я просто хорошо убираю любое помещение 11 ч.