高能效質子可編程電阻器開發成功
科技日報北京7月31日電 (記者張夢然)美(mei)國(guo)麻(ma)省(sheng)理(li)工(gong)學(xue)院(yuan)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)組(zu)成(cheng)的(de)多(duo)學(xue)科(ke)團(tuan)隊(dui)正(zheng)著(zhe)手(shou)推(tui)動(dong)提(ti)高(gao)一(yi)種(zhong)人(ren)工(gong)模(mo)擬(ni)突(tu)觸(chu)的(de)速(su)度(du)極(ji)限(xian)。他(ta)們(men)在(zai)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)中(zhong)使(shi)用(yong)了(le)一(yi)種(zhong)實(shi)用(yong)的(de)無(wu)機(ji)材(cai)料(liao),使(shi)設(she)備(bei)運(yun)行(xing)速(su)度(du)比(bi)以(yi)前(qian)的(de)版(ban)本(ben)快(kuai)100萬倍,也比人腦中的突觸快約100萬倍。該研究近日發表在《科學》雜誌上。
麻ma省sheng理li工gong學xue院yuan開kai發fa的de這zhe種zhong無wu機ji材cai料liao使shi電dian阻zu器qi非fei常chang節jie能neng。與yu早zao期qi版ban本ben的de設she備bei中zhong使shi用yong的de材cai料liao不bu同tong,新xin材cai料liao與yu矽gui製zhi造zao技ji術shu兼jian容rong。這zhe一yi變bian化hua使shi製zhi造zao納na米mi級ji設she備bei成cheng為wei可ke能neng,並bing可ke能neng為wei集ji成cheng到dao深shen度du學xue習xi應ying用yong的de商shang業ye計ji算suan硬ying件jian鋪pu平ping道dao路lu。
該裝置的工作機製是將最小的離子—質zhi子zi通tong過guo電dian化hua學xue方fang式shi,插cha入ru絕jue緣yuan氧yang化hua物wu中zhong,以yi調tiao節jie其qi電dian子zi導dao電dian性xing。因yin為wei研yan究jiu使shi用yong非fei常chang薄bo的de設she備bei,因yin此ci可ke通tong過guo使shi用yong強qiang電dian場chang來lai加jia速su這zhe種zhong離li子zi的de運yun動dong,並bing將jiang這zhe些xie離li子zi設she備bei推tui到dao納na秒miao級ji的de運yun行xing狀zhuang態tai。
這zhe一yi設she備bei極ji大da地di提ti高gao了le神shen經jing網wang絡luo的de訓xun練lian速su度du,同tong時shi大da大da降jiang低di了le執zhi行xing訓xun練lian的de成cheng本ben和he能neng量liang。這zhe可ke幫bang助zhu科ke學xue家jia更geng快kuai地di開kai發fa深shen度du學xue習xi模mo型xing,然ran後hou將jiang其qi應ying用yong於yu自zi動dong駕jia駛shi汽qi車che、欺詐檢測或醫學圖像分析等用途。研究人員描述稱,這不是一輛“更快的汽車”,而是一艘“宇宙飛船”。
這一技術的關鍵元素是質子可編程電阻器,這些電阻以納米為單位排列成陣列,就像棋盤一樣。
在人腦中,學習是由於神經元之間的連接(稱為突觸)dezengqianghejianruoerfashengde。shendushenjingwangluochangqiyilaiyizhicaiyongzhezhongcelve,xinchuliqizeliyongzengjiahejianshaozhizidianzuqidediandao,shixianmonijiqixuexi。
為了開發這種超快速且高能效的可編程質子電阻器,研究人員尋找了不同的電解質材料——無機磷矽玻璃(PSG)。PSG能夠實現超快質子運動,還可承受非常強的脈衝電場。這一點非常關鍵,因為向設備施加更多電壓,可使質子以驚人的速度移動。
研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)表(biao)示(shi),因(yin)為(wei)質(zhi)子(zi)不(bu)會(hui)損(sun)壞(huai)材(cai)料(liao),電(dian)阻(zu)器(qi)可(ke)運(yun)行(xing)數(shu)百(bai)萬(wan)次(ci)循(xun)環(huan)而(er)不(bu)會(hui)損(sun)壞(huai)。這(zhe)種(zhong)新(xin)的(de)電(dian)解(jie)質(zhi)使(shi)可(ke)編(bian)程(cheng)質(zhi)子(zi)電(dian)阻(zu)器(qi)的(de)速(su)度(du)比(bi)以(yi)前(qian)的(de)設(she)備(bei)快(kuai)100萬倍,並且可在室溫下有效運行,這對於將其整合到計算硬件中非常重要。
【總編輯圈點】
人ren工gong智zhi能neng領ling域yu的de研yan究jiu者zhe看kan到dao這zhe條tiao新xin聞wen時shi,可ke能neng會hui眼yan前qian一yi亮liang。近jin年nian來lai,市shi場chang開kai發fa出chu的de深shen度du神shen經jing網wang絡luo規gui模mo越yue來lai越yue大da,神shen經jing節jie點dian越yue來lai越yue多duo,參can數shu也ye越yue來lai越yue複fu雜za。這zhe些xie都dou在zai推tui動dong人ren工gong智zhi能neng變bian得de更geng加jia“聰明”。但dan隨sui之zhi而er來lai的de是shi,大da型xing深shen度du神shen經jing網wang絡luo的de搭da建jian成cheng本ben和he訓xun練lian成cheng本ben十shi分fen高gao昂ang,能neng耗hao也ye不bu低di。這zhe對dui希xi望wang搭da建jian自zi己ji的de人ren工gong智zhi能neng訓xun練lian模mo型xing的de創chuang業ye公gong司si或huo小xiao微wei企qi業ye來lai說shuo,並bing非fei利li好hao。高gao能neng效xiao質zhi子zi可ke編bian程cheng電dian阻zu器qi可ke以yi提ti高gao人ren工gong神shen經jing網wang絡luo的de訓xun練lian速su度du,同tong時shi降jiang低di訓xun練lian的de成cheng本ben和he能neng耗hao,人ren工gong智zhi能neng的de發fa展zhan又you多duo了le一yi塊kuai“鋪路石”。
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