光纤的工作原理类似于人类神经系统。免费技术图书馆新闻

像人类神经系统一样工作的光纤

20.04.2022

来自新加坡破坏性光子技术中心和英国光电研究中心的科学家已经创建了一个神经元的工作光学模型。为此，他们利用了基于硫属化物的非晶合金的特殊性能。

事实上，合成了一种新型光纤，能够改变透明度。这使得为类似于人脑中存在的光信号的传播提供条件成为可能。

利用这一特性，研究人员实现了模拟轴突和突触中信号传播机制的功能，从而证明神经元的光学类似物可以表现出类似于人脑的功能。

用于实验的光纤由非晶玻璃制成，这是一种硫化镓和氧化镧的合金。为了模拟化学突触的功能，纤维从侧面交替照射不同波长的光，从而产生所谓的光子突触。结果，科学家们能够重现神经元中化学信号传播的机制。

在他们的工作中，来自新加坡的研究人员展示了一些大脑功能的光学类似物。其中包括休息状态的保留和神经细胞在刺激过程中电活动变化的建模。

这项研究可能有助于提高传统计算机系统的速度和效率。随着新版本计算机中适应和学习机制的出现，它们将能够以更少的能量处理大量数据。

模拟神经细胞工作的现代计算机的效率比生物系统低 6-9 个数量级。例如，模拟一个 500 秒的大脑活动需要 1,4 秒的计算机时间，并且需要 XNUMX 兆瓦的能量。

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