Quantenpunkte verbessern die Fähigkeiten des neuromorphen Rechnens

Am 4. März 2025 ebnen Fortschritte in der Quantenpunkttechnologie (QD) den Weg für Durchbrüche im neuromorphen Rechnen, das sich von den neuronalen Netzen des menschlichen Gehirns inspirieren lässt. Quantenpunkte, halbleitende Nanokristalle, die kleiner als 10 nm sind, besitzen einzigartige elektrische und optische Eigenschaften, wodurch sie sich für Anwendungen eignen, die von Quantencomputern bis hin zur Gesundheitsversorgung reichen. Das neuromorphe Rechnen, das die Datenverarbeitungs- und Speicherfunktionen des Gehirns nachahmt, profitiert erheblich von QDs. QD-basierte Memristoren, die wesentliche Komponenten für simulierte neuronale Netze darstellen, weisen eine hohe Leistung und Energieeffizienz auf. Diese Speicher haben eine einfache Struktur, arbeiten mit hohen Geschwindigkeiten und bieten niedrige Herstellungskosten und einen geringen Stromverbrauch. QDs beheben die Einschränkungen herkömmlicher Materialien, indem sie skalierbare neuromorphe Geräte mit effizienter optoelektronischer Leistung, Stabilität und Größenanpassbarkeit zu geringeren Kosten bereitstellen. Ihre einzigartigen optischen Eigenschaften verbessern die synaptischen Funktionen in künstlichen neuromorphen Rechensystemen durch photonische Potenzierung. Trotz Herausforderungen wie Toxizität und Stabilität konzentriert sich die laufende Forschung auf die Lösung dieser Probleme, um das Potenzial von QDs in den Bereichen KI, Robotik und energieeffizientes Rechnen voll auszuschöpfen.