Создан материал для формирования сложных фотонных нейросетей

Исследователи из Китая разработали новый материал на основе тонких пленок из ниобия и лития, который функционирует как оптический аналог мемристора, устройства, обладающего свойствами, схожими с нейронами. Эта инновация открывает возможности для создания "больших" фотонных нейросетей, как указано в статье, опубликованной в журнале Nature Photonics. Данную информацию сообщает портал ТАСС.

Ранее использование фотонных мемристоров сталкивалось с трудностями интеграции в фотонные микросхемы, что требовало сложных и дорогостоящих процессов. Исследователи решили эту задачу, разработав первый полностью оптический мемристор на основе тонких пленок из ниобата лития, который является популярным материалом в фотонной области.

Профессор Чэнь Фэн из Шаньдунского университета отметил, что физики стремятся воспроизвести нейронные свойства с помощью мемристоров, резисторов с памятью. Несмотря на достигнутые успехи, существующие аналоги нейронов либо не обладают высокой эффективностью, либо работают только при очень низких температурах.

Китайские ученые преодолели эти ограничения, создав полностью оптические мемристоры, управление которыми осуществляется с помощью двух различных лазеров. Ранее ученые пытались использовать ниобат лития для создания фотонных мемристоров, но отсутствие памяти у таких устройств требовало подключения внешних ячеек памяти.

Исследователи обнаружили, что данный материал может хранить информацию, если на него нанести набор выступов и впадин, обработав их потоком ионов кислорода. Это приводит к образованию структурированной поверхности, взаимодействие которой с видимым светом можно изменять, облучая пленку инфракрасным или синим лазером.

Эксперименты показали, что отдельные частицы этого материала могут хранить до трех бит информации, а процесс записи и удаления данных занимает около 20 микросекунд. Важно, что многократное чтение и запись не приводят к деградации мемристоров и не изменяют их поведение, что позволяет использовать эти аналоги нейронов для создания сложных фотонных нейросетей.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX

Читайте также: