设备一种打破性的建立可能模仿大脑神经元将光更换为电信号

 行业动态     |      2025-03-17 23:51:48    |      小编

  半岛·体育登录入口眇幼的微柱量子共振地道二极管(RTD)充任感触神经元,检测光、解决数据并将其转换为电信号,

  来自国际伊比利亚纳米技艺实践室(INL)的一组查究职员通过开荒一种步武感触神经元的眇幼量子共振地道二极管(RTD),重塑了大脑开导预备的将来。

  该装备的灵感来自于生物神经元解决讯息的格式,它可能探测光,并正在一个纳米级组件内将其转换为电信号,运转速速设备、高效,且能量起码。

  布鲁诺·罗梅拉博士是INL的查究员,也是该查究的通信作家,他夸大了神经元正在促进高效预备和光学传感方面的效用。“这是大概的,由于咱们正正在利用量子地步,”他说。

  该编造是一种III-V半导体组织,由元素周期表中第3族(B, Al, Ga, In)和第5族(N, P, As, Sb)的元素组合而成。

  这些原料普遍使用于光子学和高速电子学,并特意计划用于直接反映入射的近红表光,从而达成纳米级的高效检测和信号解决。

  该查究的要紧作家设备、INL的博士候选人Bejoys Jacob表明说,当光强高出必然的阈值时,修造进入一种称为负微分电阻效应的形态。

  这会激发振幅较大的电压振荡,这意味着入射光信号被转换成有节律的电发作,响应了生物神经元的放电形式。

  凭据Jacob的说法,守旧的神经形式硬件依赖于庞杂的电途,这些电途集成了独立的存储组件和振荡器来模仿生物神经元奈那里理讯息,这反过来又增长了编造的巨细、功耗和庞杂性设备。

  同时,新修造将这些成效无缝集成到一个简单的设备、紧凑的组件中。于是,它不但能探测光,还能将光讯息编码成电子振荡,从而加强了它的成效,超越了根基传感器的成效。

  该团队以为,其感触神经元行径是开荒传感器内智能角落编造的症结进取,该编造能够从源流解决数据,从而解除对大型表部解决器的需求。

  该修造脱颖而出的另一个基础因由是设备,它的行径步武了生物体中的流程。科学家们将其与帮帮蜻蜓追踪猎物的神经元勾当的节律性发作和哺乳动物的感触解决和大脑和谐所必定的振荡性发作举行了比力。

  他们确信,通过正在硬件中复造这些天然发作形式,他们正正在为生物开导的人为视觉编造摊平道途,这种编造能够让机械看到、清楚并对界限情况做出反响,由幼型化、节能的技艺供给动力。

  该器件的紧凑计划和与现有III-V半导体平台的兼容性使其成为集成到将来光学传感器和编造的理念选拔,包含自愿驾驶汽车,下一代激光雷达(光探测和测距)设备,以及机械人的超神速视觉解决。

  科学家们确信,这一冲破将使全国更亲密硬件,不但能够探测全国,还能够表明它设备,就像天然编造相通。设备一种打破性的建立可能模仿大脑神经元将光更换为电信号