Основой устройства стала тонкая пленка ниобата лития — материала, широко применяемого в фотонной индустрии. Авторы назвали разработку первым полностью оптическим мемристором на такой основе. Она позволяет создавать сложные фотонные нейросети.

Профессор Шаньдунского университета Чэнь Фэн пояснил, что мемристоры — резисторы, обладающие памятью, — используют для воспроизведения свойств нейронов. Однако существующие устройства либо работают недостаточно эффективно, либо требуют сверхнизких температур. По словам исследователей, новый оптический вариант позволил обойти эти ограничения.

Чтобы пленка сохраняла информацию, физики сформировали на ней выступы и впадины, а затем обработали их потоком ионов кислорода. Полученная структура поверхности позволяет менять взаимодействие материала с видимым светом. Для этого пленку облучают одним из двух лазеров — инфракрасным или синим.

В экспериментах отдельные частицы материала вмещали до трех бит данных. Запись и стирание занимали около 20 микросекунд. Повторные циклы чтения и записи не ухудшали состояние мемристоров и не меняли их поведение.

Раньше попытки создать такие устройства из ниобата лития сталкивались с отсутствием у них собственной памяти. Инженерам приходилось подключать внешние ячейки. Кроме того, встраивание фотонных мемристоров в микросхемы требовало дорогих и сложных процедур. Авторы разработки заявили, что решили и эту проблему.

Источник: ТАСС