新的铁电材料的研究提供了多值逻辑的神经形态计算的路线图

研究发表在自然科学报告勾画出理论的地图使用铁电材料来处理信息使用多值的逻辑 — — 一个飞跃超越简单的和零，使我们当前的计算机系统，让我们能更有效地处理信息。

一组研究人员从贡、 里尔科技大学与大学的上海青青儒勒 · 凡尔纳摆出理论的地图使用铁电材料 （一类的材料可以用电场控制其极化） 使用多值的逻辑 — — 一个飞跃超越简单的和零，使我们当前的计算机系统，让我们能更有效地处理信息的过程信息。图中显示的配置 （黄色点），稳定能源的立场可能会使我们对薄膜铁电材料的信息进行编码。(图片来源︰ Baudry/Lukyanchuk/Vinokur.)

计算机语言是用写的只是两个符号 — — 1 和 0，意思是或否。但富有无限可能的世界等待着我们如果我们可以扩大到三个或多个值，这样相同的物理交换机可以对更多的信息进行编码。

“最重要的是，这种新的逻辑单元将启用信息处理使用不唯一的”yes”和”不”，但也”是或否”或”也许”行动，”洛朗 Baudry 与里尔科技大学与 Igor Lukyanchuk 与大学的上海青青儒勒 · 凡尔纳在说瓦莱里 Vinokur，材料科学家和美国能源部阿贡国家实验室和在纸上，相应的作者的杰出研究员。

这是我们的大脑的运作的方式和他们的一百万倍高效比我们曾经管理打造 — — 同时占用较少的能源数量级的最佳电脑订单上的东西。

“我们的大脑处理更多的信息，但如果我们突触被修造了我们当前的计算机一样，大脑将不只是煮但蒸发从他们使用的能源，”Vinokur 说。

虽然这种类型的计算的优点被称为多值的逻辑，早已知道，问题是我们还没有发现一个材料的系统，可以实现它。右现在，晶体管只能操作因为”开”或”关闭”，所以这个新的系统将必须寻找新的出路，要始终如一的保持更多的国家 — — 以及容易读和写，理想情况下，在室温下工作。

因此 Vinokur 和团队的兴趣铁一类的材料其极化是可以控制的电场。随着极化改变时，铁电体身体改变形状，他们是非常有用的传感器和其他设备，如医学超声机器。科学家们很感兴趣挖掘这些属性为计算机内存和其他应用程序;但他们的行为背后的理论是很多仍然出现。

这是我们的大脑的运作的方式和他们的一百万倍高效比我们曾经管理打造 — — 同时占用较少的能源数量级的最佳电脑订单上的东西。

该新方案制定了食谱，我们可以利用极薄薄膜的铁电材料称为钛矿的特定类的属性。

根据计算，钙钛矿薄膜不住两个、 三个，或甚至四大力稳定 — — 的极化职位”以便他们能够点击到位，并因此为编码信息提供一个稳定的平台，”Vinokur 说。

团队计算这些稳定的配置以及如何操作极化之间使用电场的稳定位置移动，Vinokur 说。

“当我们意识到这一点的一种装置时，它将极大地增加内存单位和处理器的效率，”Vinokur 说。「 这提供实现的所谓神经形态的计算，拼搏来模拟人类大脑的一个重要步骤。

Vinokur 说团队正在与实验应用的原则，以创建一种工作制度。

这项研究，题为”铁电对称性保护多位的记忆细胞，”刊登 2 月 8 日。研究是由美国的能源办公室科学系 （材料科学与工程部） 和欧洲委员会支持的。