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“混沌边际”神经科学理论将使超高速核算芯片像超导体相同运转

来源:爱游戏平台下载    发布时间:2024-11-22 15:05:09

  经过研讨神经元怎么传递信号的奥秘理论,科学家们现已证明,他们有朝一日可以制作出电阻接近于零的核算机芯片。

  经过在有序和紊乱之间走钢丝,研讨人员有一天可以让核算机芯片更像人类大脑相同作业。

  研讨人员在电子设备的“混沌边际”发明了条件,这是一个有序和无序之间的过渡点,答应快速的信息传输。

  它使科学家们可以在不运用独自扩大器的情况下扩大电线上传输的信号,然后克服了因为电阻形成的任何信号丢掉。该团队在9月11日的《天然》杂志上报道说,这种仿照超导体行为的传输线可以使未来的核算机芯片更简略、更高效。

  在紊乱边际运转的核算机芯片听起来随时都或许溃散。但许多研讨人员以为,人类大脑的运作原理与此相似。

  以神经元或神经细胞为例。每个神经元都有一个轴突,这是一种像电缆相同的附属物,可以向邻近的神经元传递电信号。这些电信号协助你的大脑感知周围环境并操控你的身体。

  轴突的长度从0.04英寸(1毫米)到超越3英尺(1米)不等。经过相同长度的导线传输电信号会因为导线的电阻而导致信号丢掉。核算机芯片设计者经过在较短的导线之间刺进扩大器来增强信号以处理这一个问题。

  可是轴突不需求独自的扩大器 —— 它们能自我扩大,并能在没有太多信号丢掉的情况下传输电信号。一些研讨人员以为它们存在于混沌的边际,这使得它们可以扩大电信号的细小动摇,而不会让这些信号失掉操控。

  在这项新研讨中,科学家们在非生物体系中仿照了这种自我扩大的行为。他们第一步在一种叫做钴酸镧(LaCoO3)的资料上建立了混沌边际条件。当他们对LaCoO3施加适宜的电流时,发生的电压的细小动摇被扩大。然后,研讨小组测试了一根与LaCoO3薄片触摸的电线的条件。

  他们在LaCoO3顶部放置了两根0.04英寸(1毫米)的电线,并运用它们将相同的电流施加到LaCoO3上。这种电流形成了紊乱的边际条件。然后,他们在其中一根电线的一端施加一个振动电压信号,并丈量电线另一端的电压信号。研讨人员发现这些电压动摇有细微的扩大。

  扩大这样的信号需求额定的能量。科学家们发现,这种能量来自于用来保持混沌边际的相同来历 —— 施加的电流。在大多数电子元件中,来自施加电流的一些能量以热的方式散失。但在混沌的边际,一部分能量反而扩大了信号。

  在混沌边际的操作相似于超导,因电阻的影响可忽略不计。作者说,假如这项技能将来被用来制作芯片,这种新办法可以在常温常压下完成相似超导体的行为。

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