Científicos rusos crean una neurona artificial única basada en superconductores

La publicación Nanomaterials publicó un artículo sobre el logro de científicos rusos del Instituto de Física y Tecnología de Moscú, que lograron obtener una nueva estructura de Josephson y construir un modelo biosimilar de una neurona sobre esta base. 

Esto abre el camino a la creación de sistemas neuromórficos que son órdenes de magnitud más complejos que los homólogos de semiconductores existentes basados ​​en CMOS. Los sistemas de semiconductores no pueden complicarse indefinidamente, ya que esto aumenta los costos de energía y provoca su sobrecalentamiento, por lo que los científicos están buscando un reemplazo.

Para aumentar la eficiencia del modelado de la actividad neurofisiológica, el diseño debe contener tantas neuronas como sea posible. Un aumento en su número crea problemas con el procesamiento de las señales transmitidas, por lo que los científicos están tratando de implementarlos en nuevos principios físicos. Una de las direcciones prometedoras es el uso de la unión de Josephson en superconductores, que genera un aumento de voltaje cuántico. Bajo ciertas condiciones, la forma de ráfaga se acerca a la señal que se produce en las neuronas vivas.

Para crear un modelo de una neurona, es suficiente la construcción de un par de uniones de Josephson. Científicos del Instituto de Física y Tecnología de Moscú han diseñado un sistema experimental basado en nanocables de oro como superconductores. Es interesante que cuando una de las uniones de Josephson se reemplaza por un interferómetro de dos contactos, el sistema pasa a un nuevo estado. En él, una neurona imita el comportamiento bajo la influencia de toxinas o drogas, pudiendo simular el trabajo del sistema nervioso en caso de lesión o diversas enfermedades, que antes no se podía lograr.

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