超导突触处理信息能力超人脑

《科学日报》北京1月29日电(记者刘霞)根据英国《自然》杂志网站最近的报道，美国科学家开发出一种超导突触，可以模拟人脑神经中心的加工过程。它的信息处理速度比人脑更快、更有效。研究人员表示，尽管人工突触的商业应用仍面临许多困难，但它是神经形态学计算设备发展史上的一个里程碑，可以用于未来的类大脑计算机。

神经形态计算被认为是未来人工智能的一个重要发展方向。它的灵感来自人脑。神经形态设备模仿突触和神经元，将负责数据存储和数据处理的组件集成到同一个芯片中，可以更节能、更快速、更高效地处理和学习数据。

但是目前，这种设备的工作效率很低。这一次，国家标准和技术研究所(NIST)的迈克尔·施耐德带领团队用铌超导*造神经元状电极，并用数千个纳米磁性锰簇填充超导体之间的空隙，以获得新的人工突触。

通过改变突触中磁场的大小，纳米团簇可以排列并指向不同的方向，因此这个系统可以编码信息，其计算能力超过了其他神经形态学系统。研究表明，这些突触每秒可以传递信息十亿次，比人类神经元快几个数量级，并且只使用生物突触能量的千分之一。计算模拟显示，合成神经元可以检查来自9个源的输入，然后将它们传送到下一个电极。

然而，施奈德说，复杂的计算需要数百万个突触。其次，突触只能在接近绝对零度的温度下工作，必须在液氦中冷却。英国曼彻斯特大学的计算机工程师史蒂夫·法贝尔认为，这可能会使芯片不适用于小型设备，但施耐德指出，冷却设备的能耗低于具有相同计算能力的传统计算机。

加州理工学院的电子工程师卡弗·米德(Carver Mead)认为这种新方法很有创意，但人们还不了解生物突触的关键特性，所以新芯片需要很长时间才能用于实际计算。

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