Международная группа ученых из ведущих университетов США сделала значительный шаг вперед по интеграции компьютерной архитектуры с человеческим мозгом, разработав инновационный синаптический транзистор. Устройство имеет возможность сгладить разрыв между биологическими и электронными системами
Фото згенеровано за допомогою playground.com
Традиционно большое различие в способах обработки и хранения информации между мозгом и компьютерами представляло серьезный вызов для ученых. В отличие от обычных компьютеров, пересылающих данные между процессором и памятью, человеческий мозг выполняет обе эти функции одновременно. Решением этого вопроса стало создание новой ячейки памяти, которая может выполнять функции транзистора.
Ключевым моментом в этих исследованиях стало создание синаптического транзистора, работающего при комнатной температуре и потребляющего невероятно мало энергии – всего 20 пиковат (пВт). Исследователи сосредоточили свое внимание на муаровых квантовых материалах, обычно нуждающихся в криогенных условиях, и успешно демонстрировали работу своей инновации при комнатной температуре, открывая новые горизонты в сфере наноэлектроники.
Подробнее о важном открытии
Синаптический транзистор состоит из двух слоев материала атомной толщины, графена и нитрида бора, перекрывающих друг друга и расположенных с небольшим смещением в горизонтальной плоскости.
Магия заключается в муаровом узоре, созданном поворотом одного слоя под определенным углом, вызывающим отдельные взаимодействия, известные как магические углы.
Эти углы вызывают кулоновское взаимодействие между материалами, что приводит к экзотическим электрическим явлениям, которые не наблюдаются в обычных материалах.
Читайте также: Ученые создали устройство, которое превращает мысли человека в текст
Ученые продолжили свою работу
Исследователи также создали нейронные схемы на основе этих синаптических транзисторов, продемонстрировав их способность содействовать ассоциативному обучению. Экспериментальные схемы были обучены распознавать двоичные группы цифр, успешно отличая такие паттерны, как 000 и 111 от 101.
Как отмечено в аннотации к статье, опубликованной в журнале Nature, эти результаты имеют глубокое значение: «муаровый синаптический транзистор обеспечивает эффективные схемы для вычислений в памяти и обещает передовые аппаратные педали газа для искусственного интеллекта и машинного обучения».
Эта революционная разработка может стать решающим шагом на пути реализации конвергенции биологических и электронных систем, предлагая новые возможности для будущего передовых аппаратных средств в области искусственного интеллекта и машинного обучения.
Ранее мы писали, что исследователи подключили так называемый «органоид мозга» или «мини-мозг» к системе искусственного интеллекта, используя нервную ткань для выполнения вычислительных задач. Этот эксперимент может стать шагом на пути к гибридным биокомпьютерам.
Ознакомьтесь с другими популярными материалами:
Ученые создали крошечных роботов из клеток человека
Ученые создали умную ткань, которая меняет цвет
Создана беспроводная зарядка, которую можно имплантировать в тело
Источник: Semiconductor Digest
