Американські вчені створили перший повний аналог синапсів клітин головного мозку за допомогою надпровідників і набору магнітів. Подібна система відкриває дорогу для створення мереж з мільйонів і мільярдів нейронів.
Синапси, або нервові закінчення, є особливими структури на поверхні нервових клітин, які дозволяють їм передавати інформацію в сусідні нейрони, обмінюючись з ними особливими молекулами-нейротрансмиттерами.
Кожне подібне закінчення має певний поріг чутливості, нижче якого клітина ігнорує надходять в неї сигнали. У ролі цього порога виступає число “мішечків” і рецепторів в синапсі – чим їх більше, тим сильніше клітина буде реагувати на сигнали. Як відзначають дослідники, ця особливість нервових закінчень є найскладнішою для копіювання і “перенесення” на штучні носії.
Всі існуючі варіанти реалізації подібного порога активації роблять штучні нейрони в сотні і десятки тисяч разів менше ефективними, ніж клітини людського мозку. З цієї причини всі існуючі варіанти “штучного мозку” складаються з декількох сотень або тисяч “клітин” або ж вони не повністю копіюють все властивості нейронів і синапсів.
Тепер же дослідникам вдалося вирішити цю проблему за допомогою надпровідників і квантових технологій. Основою їх кіберсінапса виступає так званий перехід Джозефсона – кільце з сверхпроводникового матеріалу, розірване в одній точці і розділене на дві частини вставкою з ізолюючого матеріалу.
Подібна конструкція витрачає всього 1 аттоджоуль (10 в мінус 18 ступені джоуля) на передачу одного імпульсу, що приблизно в 10 тисяч разів менше, ніж то кількість енергії, яку витрачають нейрони навіть з урахуванням того, як багато електрики витрачається на охолодження надпровідника майже до абсолютного нуля.
Це, як вважають творці цих кіберсінапсов, дозволяє використовувати їх для створення надскладних нейромереж і нейроморфних чіпів, які не поступаються в складності мозку людини і містять в собі мільярди мільярдів синапсів.
