Физикам-теоретикам Утрехтского университета (Нидерланды) удалось создать искусственный синапс, который работает с помощью воды и соли, и является доказательством того, что компьютер, способный использовать ту же среду, что и мозг, может обрабатывать сложную информацию. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
В настоящее время ученые пытаются создать энергоэффективные компьютеры, имеющие архитектуру, схожую с биологическим мозгом. Однако центральная нервная система использует в качестве среды воду и растворенные ионы, тогда как большинство нейроморфных чипов изготовлены с использованием твердых материалов.
В новой работе ученые впервые продемонстрировали ионтронную систему, которая продемонстрировала способность обрабатывать сложную информацию. Она содержит миниатюрное устройство размером 150 на 200 микрометров, которое имитирует поведение синапса.
Устройство названо ионтронным мемристором и представляет собой микроканал конической формы, заполненный водным солевым раствором. При получении электрических импульсов ионы внутри жидкости мигрируют через канал, что приводит к изменению концентрации ионов. В зависимости от интенсивности и продолжительности импульса изменяется проводимость канала, то есть устройство запоминает входящий сигнал.
Авторы отмечают, что ионтронные нейроморфные вычисления, хотя и переживают быстрый рост, все еще находятся в зачаточном состоянии. Предполагаемый результат — компьютерная система, значительно превосходящая по эффективности и энергопотреблению современные технологии.