Certes, les avancées technologiques en intelligence artificielle (IA) rapprochent l'informatique ultra-rapide grâce à l'ordinateur neuromorphique. Mais la question qui se pose est de savoir si l'infrastructure actuelle est prête à gérer cette charge de travail.
En réalité, les codes que les humains écrivent sont souvent exécutés sur des architectures en silicium conventionnelles. Or, ces dernières ne sont pas adaptées à cette tâche. Des chercheurs de l'Université Purdue, de l'Université de Californie à San Diego (USCD) et de l'École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles (ESPCI) à Paris ont alors cherché à résoudre ce défi. Ils ont publié leurs résultats dans Advanced Electronic Materials, où ils ont exploré une approche pour remodeler le matériel en imitant les synapses du cerveau humain.
Un avenir prometteur pour l'ordinateur neuromorphique
L'ordinateur neuromorphique, qui imite le comportement du cerveau, repose sur des puces informatiques spéciales. Dans le cerveau, les neurones transmettent des informations via des synapses, qui jouent un rôle clé dans la mémoire. Les chercheurs ont constaté que les oxydes de vanadium sont prometteurs pour l'informatique neuromorphique, car ils permettent de créer à la fois des neurones artificiels et des synapses.
L'es architectures'architecture des ordinateurs neuromorphiques ont un avantage majeur : une consommation d'énergie plus faible que les architectures silicium traditionnelles. Cela est dû à leur capacité à imiter les composants de base d'un cerveau, à savoir les neurones et les synapses. Contrairement au silicium, qui est efficace pour le stockage de la mémoire, les matériaux neuromorphiques imitent le comportement neuronal.
Cependant, trouver des matériaux adaptés pour créer à la fois de bonnes synapses et de bons neurones artificiels est un défi. Seuls quelques matériaux quantiques se montrent prometteurs dans ce domaine, notamment le dioxyde de vanadium. Les chercheurs ont découvert que la mémoire s'accumule dans l'ensemble de l'échantillon de vanadium. Cette découverte qui ouvre alors de nouvelles possibilités pour le contrôle de cette propriété.
Comment ça se passe concrètement ?
Les résultats de ces recherches ont été révélés. Des vidéos microscopiques ont cependant montré que les changements dans les domaines métalliques et isolants du vanadium provoquent une accumulation de mémoire dans l'ensemble de l'échantillon.
Cette mémoire résulte de changements de température locaux lors de la transition du matériau de l'isolant au métal et vice versa. La diffusion préférentielle de défauts ponctuels dans les domaines métalliques semble contribuer à cette accumulation de mémoire.
Les chercheurs envisagent désormais de poursuivre leurs travaux en modifiant localement le vanadium et en observant les effets. Notamment que l'impact du bombardement ionique sur la surface du matériau.
Cela pourrait permettre d'améliorer le comportement synaptique de ce matériau neuromorphique. Cela en guidant le courant électrique vers les zones où l'effet mémoire est le plus prononcé.
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