Oamenii de știință au creat nanocristale care vor schimba inteligența artificială și calculul fotonic

Descoperirea ar putea fi un nou cuvânt în calculul optic, prelucrarea datelor și inteligența artificială, făcând dispozitivele mai rapide și mai eficiente din punct de vedere energetic, precum și extinzând capacitățile de telecomunicații, relatează incrussia.ru.

Artem Skripka, profesor asociat în cadrul Colegiului de Științe al OSU, consideră că inovația ar putea deveni o parte integrantă a calculului optic, o modalitate de a procesa și stoca rapid informații folosind particule de lumină care se mișcă mai repede decât orice în univers.

Cercetarea, publicată în Nature Photonics, a fost realizată de Skripka și echipa sa de la Laboratorul Național Lawrence Berkeley, Universitatea Columbia și Universitatea Autonomă din Madrid. Ea se concentrează pe avalanșarea nanoparticulelor, un tip unic de material cu proprietăți excepționale de emitere a luminii.

Nanomaterialele sunt bucăți minuscule de materie cu dimensiuni cuprinse între o miliardime și o sută de miliardime de metru. Nanoparticulele Avalanching se caracterizează prin neliniaritatea extremă a proprietăților lor emițătoare de lumină. Intensitatea luminii emise de acestea poate crește semnificativ cu o mică creștere a intensității laserului care le excită.

Cercetătorii au studiat nanocristale compuse din potasiu, clor și plumb și dopate cu neodim. Nanocristalele în sine, denumite KPb2Cl5, nu interacționează cu lumina, dar permit ionilor de neodimiu să proceseze mai eficient semnalele luminoase. Această proprietate poate fi utilizată în optoelectronică, tehnologia laser și alte aplicații informatice fotonice.

Astfel de nanocristale pot stoca informații care sunt scrise și citite de lumină, ceea ce le-ar permite să fie utilizate pentru a crea dispozitive de memorie optică mici și scalabile.

Ele sunt acționate de lasere, dintre care unul furnizează un curent continuu, iar celălalt determină nanocristalele să emită lumină după un impuls scurt. Această funcționalitate imită comportamentul tranzistorilor electronici și deschide calea pentru dispozitive în care lumina conduce lumina.

„În mod normal, materialele fluorescente emit lumină atunci când sunt excitate de un laser, dar se sting fără expunere”, a explicat Skripka.

„Nanocristalele noastre pot străluci și se pot stinge exact la aceeași lungime de undă și putere de excitare laser.”

Acest comportament se numește bistabilitate optică intrusă. Bistabilitatea optică inerentă nanocristalelor este un pas înainte către tehnologiile integrate fotonice care pot depăși performanțele sistemelor electronice și optoelectronice actuale.

În plus, nanocristalele consumă puțină energie. Acest lucru va contribui la reducerea cantității de resurse consumate de centrele de date pentru inteligență artificială, consideră oamenii de știință.

Potrivit lui Skripka, descoperirea va permite crearea de dispozitive mai eficiente care sunt utilizate în domenii precum telecomunicațiile, imagistica medicală și detectarea mediului. Acesta a adăugat că cercetarea va contribui la dezvoltarea unor computere optice puternice de uz general care se bazează pe comportamentul luminii și al materiei la scară nanometrică.

Acum ne puteți urmări și pe Telegram, Facebook și Instagram pentru a fi la curent cu ultimele știri.