В России повысили выносливость элементов нейроморфных компьютеров

Совместная исследовательская группа Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова и НИЦ «Курчатовский институт» добилась значительного улучшения характеристик мемристоров — перспективных элементов для нейроморфных вычислительных систем. Эти устройства имитируют работу биологических нейронов и могут стать основой для компьютеров будущего.

Учёные применили метод управляемого дефектообразования с помощью облучения альфа-частицами. Воздействие на структуры мемристоров привело к увеличению количества устойчивых резистивных состояний почти в три раза. Отношение сопротивлений в высокоомном и низкоомном состояниях выросло более чем в два раза.

Важным результатом стало повышение надёжности устройств. Количество циклов переключения увеличилось в полтора раза по сравнению с обычными образцами. Облучение вызывало образование управляемых дефектов в слое оксида титана, которые способствовали формированию стабильных проводящих каналов.

Эти достижения особенно значимы для развития нейроморфных систем, которые имитируют работу человеческого мозга. Чем больше стабильных состояний может хранить мемристор, тем выше его пластичность — способность к обучению, аналогичная синаптической пластичности нейронов.

Исследование выполнено в рамках деятельности Междисциплинарной научно-образовательной школы МГУ «Фотонные и квантовые технологии. Цифровая медицина».