Исследователи Национального института стандартов и технологий США создали первый полноценный аналог синапсов клеток головного мозга — для этого они использовали сверхпроводники и наборы магнитов.
По мнению ученых, открытие позволит создать сложные сети из миллиардов искусственных нейронов, говорится в статье, опубликованной в журнале Science Advances. При этом искусственные синапсы потребляют для своей работы минимум энергии.
Синапсы представляют собой особые структуры на поверхности нервных клеток, которые позволяют им передавать информацию в соседние нейроны. В отличие от электронных устройств, они могут одновременно передавать и тормозящие, и возбуждающие сигналы.
Также синапсы имеют определенный порог чувствительности, ниже которого клетка игнорирует поступающие в нее сигналы. Подобные особенности ранее никогда не удавалось скопировать с помощью устройств в «железе».
Ученым удалось построить полный аналог мозга с использованием квантовых технологий — основой кибернетического синапса выступает так называемый переход Джозефсона, который похож на разорванное кольцо из сверхпроводникового материала.
Имитация синапса получилась точной и экономичной — кольцо позволяет очень быстро и гибко менять структуру нейросети, при этом на передачу одного импульса тратиться в 10 тысяч раз меньше энергии, чем в человеческом мозге.
В перспективе это позволит создать сверхсложные нейросети, которые будут содержать миллиарды миллиардов синапсов и превосходить по своим потенциальным возможностям настоящий человеческий мозг.
