Домой Новости Новое молекулярное устройство обладает такой же нейропластичностью, как мозг

Новое молекулярное устройство обладает такой же нейропластичностью, как мозг

51
0

02.09.2021, 14:34
Международная команда исследователей описала новое молекулярное устройство, которое можно быстро перенастраивать для решения различных вычислительных задач. Новое молекулярное устройство обладает такой же нейропластичностью, как мозг Новое молекулярное устройство обладает такой же нейропластичностью, как мозг Исследователи все чаще «подсматривают» за мозгом, проектируя вычислительные системы. В новой работе физики показали мемристор на основе железоорганического соединения, способный быстро переключаться между различными состояниями Будь то привычный ноутбук или сложный суперкомпьютер, цифровые технологии сталкиваются с общим врагом при увеличении вычислительной мощности — узким местом архитектуры фон Неймана. Эта задержка является следствием современных компьютерных систем, в которых память, содержащая данные и программы, физически отделена от процессора. В результате компьютеры тратят значительное количество времени на передачу информации между двумя системами, создавая узкое место. Кроме того, несмотря на чрезвычайно высокую скорость процессора, эти устройства могут длительное время работать «вхолостую» в периоды обмена информацией.

Чтобы преодолеть это, ученые все чаще обращаются к мозгу. Мозг обладает замечательной способностью изменять свою структуру, создавая и разрывая связи между нервными клетками. Теперь ученые создали молекулярное устройство, способное поразительно быстро перенастривать соединения внутри себя, имитируя поведение мозга. Но достигается это не за счет изменения физических связей, как в мозге, а за счет перепрограммирования логики.

По словам авторов,  их молекулярное устройство может в будущем помочь в разработке нового поколения микросхем с повышенной вычислительной мощностью и скоростью, но сниженным энергопотреблением. Оно представляет собой мемристор — сопротивление микросхемы, совмещенное с элементом памяти. Такие устройства создавали и ранее, но до сих пор их делали только на основе соединений редкоземельных металлов, что ограничивало температурный диапазон работы мемристоров.

Ученые создали металлоорганическое соединение, состоящее из атома железа, окруженного несколькими органическими молекулами — лигандами. Оно ведет себя как «губка для электронов», которая может обратимо поглощать до шести частиц, что приводит к семи различным окислительно-восстановительным состояниям. Взаимосвязь между этими состояниями является ключом к быстрой перенастройке системы, так похожей на нейропластичность мозга.

Статья об открытии опубликована в журнале Nature.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь