Сегодня 07 августа 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 🔥
«Вершина высокомерия Rockstar»: фанаты жёстко раскритиковали решение сделать новую демонстрацию GTA VI временным эксклюзивом Netflix 13 мин.
Хакеры атаковали десятки крупнейших финансовых компаний США — оружием стали обычные телефонные звонки 2 ч.
Создатель TikTok разрабатывает ИИ-модель с 10 трлн параметров — как у передовой Anthropic Mythos 2 ч.
Суд обязал Meta изменить Facebook и Instagram ради защиты подростков и выплатить $567 млн 2 ч.
Жестокий боевик Condemned 2: Bloodshot от создателей F.E.A.R. спустя 18 лет стал доступен на ПК благодаря увлечённому энтузиасту 2 ч.
Devolver выкатила последнее бесплатное дополнение к Ball x Pit — продажи роглайка про игру с шарами превысили два миллиона копий 3 ч.
По мотивам книжной серии «Коты-Воители» выйдет пошаговая RPG — первый трейлер и подробности Warrior Cats: Clans of the Forest 4 ч.
RTX Spark становится ближе: Nvidia перенесла нейросетевое сжатие текстур на Windows on Arm 13 ч.
Легендарный шутер Quake спустя 30 лет после выхода получил новое дополнение от разработчиков Wolfenstein 16 ч.
Тактический экшен, масштабные операции и публичное тестирование: Ubisoft раскрыла подробности новой Ghost Recon в честь 25-летия серии 17 ч.
Инженеры Google создали портативный офлайн-переводчик с ИИ на Raspberry Pi 5 27 мин.
SK hynix потратит $38 млрд на расширение производства памяти в Южной Корее 30 мин.
Unitree подготовилась к выходу на биржу — DeepSeek закупит акций на $20,8 млн 58 мин.
ИИ в поиске Google убедил людей, что дорожные камеры набиты золотом — началась волна вандализма 2 ч.
Samsung Galaxy S26 FE почти рассекречен — раскрыты дизайн, характеристики и дата выхода 2 ч.
Китай меняет стратегию чиповой гонки — миллиарды направят на ИИ, HBM и передовую упаковку 3 ч.
Премиальные смартфоны бьют рекорды продаж, и 65 % этого сегмента захватили iPhone 3 ч.
Мировые продажи планшетов во II квартале рухнули на 10 % — сильнее всего продажи рухнули у Samsung и Huawei 4 ч.
Похож на пончик и двигается: раскрыты новые подробности о первом ИИ-гаджете OpenAI от Джони Айва 4 ч.
AMD купит канадского разработчика ИИ-чипов для инференса Taalas 8 ч.