Исследователи из Китая разработали новый материал на основе тонких пленок из ниобия и лития, который работает как оптический аналог мемристора. Устройство, обладающее свойствами, схожими с нейронами, открывает новые возможности для создания «больших» фотонных нейросетей. Результаты опубликованы в журнале Nature Photonics, сообщает Самара онлайн 24. Эту информацию сообщает сайт kazanonline24.ru.
Ранее интеграция фотонных мемристоров в микросхемы была сложной и дорогостоящей. Ученые решили эту проблему, создав первый полностью оптический мемристор на основе тонких пленок из ниобата лития, который широко применяется в фотонике.
Профессор Чэнь Фэн из Шаньдунского университета пояснил, что физики стремятся воспроизвести нейронные свойства с помощью мемристоров — резисторов с памятью. Существующие аналоги нейронов либо неэффективны, либо работают только при сверхнизких температурах.
Китайские ученые преодолели эти ограничения, создав полностью оптические мемристоры, управляемые двумя разными лазерами. Ранее ниобат лития не обладал памятью, что требовало внешних ячеек памяти. Теперь материал может хранить информацию благодаря нанесению выступов и впадин, обработанных потоком ионов кислорода. Структурированная поверхность взаимодействует с видимым светом, изменяя свои свойства под воздействием инфракрасного или синего лазера.
Эксперименты показали, что отдельные частицы материала хранят до трех бит информации, а запись и удаление данных занимают около 20 микросекунд. Многократное чтение и запись не вызывают деградации мемристоров, что позволяет использовать их для создания сложных фотонных нейросетей.