Možganski čip, ki deluje blizu absolutne ničle

Foto: Pixabay
Foto: Pixabay

Ekipa strokovnjakov z oddelka za elektrotehniko in računalništvo ter centra za napredne polprevodnike in integrirana vezja (CASIC) na Univerzi v Hongkongu je poskrbela za odmeven napredek na področju napredne elektronike. Pod vodstvom profesorja Yuhaa Zhanga in doktorski študenta Xin Yanga jim je namreč uspelo razviti programirljivo nevromorfno strojno opremo, ki brez težav deluje pri izjemno nizkih temperaturah, vse do 10 milikelvinov (-273.14 stopinj Celzija).

Znanstveniki so odkrili nov način za ustvarjanje in nadzorovanje negativne diferencialne upornosti znotraj industrijsko uveljavljenih tranzistorjev znamke SiC MOSFET iz silicijevega karbida. S tem pristopom so sploh prvič dokazali, da lahko en sam tranzistor uspešno posnema energetsko učinkovito proženje električnih impulzov, ki je sicer značilno za biološke nevrone v človeških možganih.

Ta tehnologija rešuje enega največjih problemov kvantnih računalnikov, ki za upravljanje občutljivih kubitov potrebujejo zapleteno krmilno elektroniko. Obstoječi silicijevi sistemi namreč porabijo veliko energije in ustvarjajo odvečno toploto, zaradi česar morajo biti fizično ločeni od kubitov. Dolga žična povezava med njimi pa poslabšuje delovanje in otežuje gradnjo večjih naprav. Novi čip iz silicijevega karbida je tisočkrat bolj energetsko učinkovit od običajne elektronike, kar pomeni, da ga je mogoče namestiti neposredno ob kvantne procesorje, saj ne obremenjuje hladilnih sistemov.

Raziskovalci so opazili, da tranzistorji pri hlajenju pod 2 kelvina (-271.15 stopinj Celzija) pokažejo močan učinek upornosti, kar povzroča ionizacija zaradi udarcev donorskih elektronov. Ker ta pojav izhaja neposredno iz atomskih lastnosti materiala in ne iz toplote znotraj naprave, je sistem izjemno stabilen. Proizvodnja teh kriogenih čipov je zelo razširljiva, saj silicijev karbid že sedaj množično uporabljajo v električnih vozilih in električnih omrežjih, kar pomeni, da lahko za izdelavo na 30-centimetrskih rezinah izkoristijo obstoječe obrate.

Umetne nevrone je mogoče povezovati v večja omrežja za lokalno obdelavo podatkov na lokaciji, kar bo izboljšalo odpravljanje napak in sprotno upravljanje kvantnih sistemov. Poleg tega so ti čipi idealni za globoko vesolje, saj bi lahko nemoteno delovali v surovih razmerah na površju Lune ali v oddaljenih delih našega osončja.


Vam je bila novica zanimiva?

Povejte prijateljem, da ste novico prebrali na Računalniških novicah.

Share
Prijavi napako v članku
Vas zanima več iz te teme?
umetna inteligenca


Kaj berejo drugi?

Partnerji Računalniških novic Prikaži vse

ADVANTECH SOLUTIONS d.o.o.

Bravničarjeva ulica 13, 1000 Ljubljana, Tel: 030 703 704
S čim se ukvarja Advantech Solutions? Na kratko: Podjetje Advantech Solutions ovrednoti temeljno sestavo vašega podjetja, da bo vaša pot do uspeha optimalna. Strokovnjaki oblikujejo ... Več
Bronasti partner

Agencija POTI – Z znanjem do cilja!

Stegne 7, 1000 Ljubljana, Tel: 01 511 39 21
Agencija POTI – Z znanjem do cilja! Agencija POTI, izobraževalna, svetovalna in založniška družba, si je v več kot 20. letih delovanja, pridobila obilico znanja in izkušenj ... Več
Zlati partner

Chip Tehnika: tehnologija, svetovanje in osebni pristop iz Maribora

Prvomajska ulica 26, 2000 Maribor, Tel: +386 41 662 770
Chip Tehnika je mariborsko podjetje, ki že več kot desetletje povezuje široko ponudbo računalniške in tehnične opreme z osebnim svetovanjem, fizično trgovino, spletno prodajo ... Več

DATA COM. d.o.o.

Tržaška cesta 2, 1000 Ljubljana, Tel: 041 757 560
Komunikacija je moč. Je temeljni steber vseh področij življenja. V poslovni niši je vizualna komunikacija ključ za uspeh tržnih in oglaševalnih strategij. Človekova zmožnost ... Več