Исследования в области сетевых вычислений с использованием искусственного интеллекта (ИИ) продолжают привлекать внимание ученых и инженеров по всему миру. В последние годы был достигнут значительный прогресс, но ограничения логических элементов в обычных компьютерных чипах по-прежнему сдерживают развитие этой области. Однако, новое исследование, проведенное группой под руководством Айджина Чжу из Университета электронных технологий Гуйлиня в Китае, представляет обещающую перспективу.
Оптический логический вентиль на основе графена, разработанный этой командой, может решить многие из проблем, с которыми сталкиваются сетевые вычисления. Этот новый дизайн может привести к созданию компьютерных чипов нового поколения, которые потребляют меньше энергии, обеспечивая при этом более высокую скорость и эффективность вычислений. Это открывает двери для использования ИИ в компьютерных сетях для автоматизации задач и улучшения процесса принятия решений, что в свою очередь приведет к повышению производительности, безопасности и функциональности.
Одно из главных преимуществ оптических микрочипов заключается в том, что они используют свет вместо электрического тока для обмена сигналами. Однако существующие конструкции имеют свои недостатки, такие как громоздкость, нестабильность и уязвимость к потере информации. В статье команда Чжу представила альтернативу, основанную на графене, которая может решить эти проблемы.
Их дизайн включает графеновые наноленты Y-образной формы, прикрепленные поверх слоя изоляции. Эта конструкция идеальна для размещения плазмонных волн - коллективных колебаний электронов, возникающих на границе раздела графена и изолирующей среды. Плазмонные волны могут быть запущены световыми волнами во входящих оптических сигналах и генерировать исходящие сигналы после обработки информации логическим вентилем. Благодаря тому, что длины волн поверхностных плазмонов короче, чем у оптических световых волн, исследователи показывают, что их установка может стать гораздо более компактной по сравнению с предыдущими конструкциями оптических логических вентилей.
Оптический логический вентиль на основе графена также может быть включен и выключен с помощью внешнего напряжения, которое управляет уровнями энергии электронов в графене. Это предоставляет дополнительную гибкость и контроль над функционированием устройства.
В целом, исследование команды Чжу представляет обнадеживающий прогресс в области оптических вычислений и сетевых вычислений с использованием ИИ. Этот новый дизайн на основе графена может привести к разработке более эффективных и мощных компьютерных чипов, которые будут играть важную роль в развитии ИИ и автоматизации задач в будущем.
Источник:
Айджун Чжу и др., Сверхкомпактный и высокостабильный оптический численный компаратор на основе графеновых нанолент Y-образной формы (Aijun Zhu et al, An ultra-compact and highly stable optical numerical comparator based on Y-shaped graphene nanoribbons), The European Physical Journal D (2023). DOI: 10.1140/epjd/s10053-023-00748-9
-------------------------------------
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, реакциями и комментариями, а также подписавшись на наши страницы на других площадках и на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!
