通過在秩序與混亂之間走鋼絲，研究人員有一天可以讓計算機芯片更像人腦一樣工作。
研究人員在“混亂邊緣”創造了條件，這是有序與無序之間的過渡點，可以在電子設備中實現快速信息傳輸。
它使科學家們能夠放大通過電線傳輸的信號，而無需使用單獨的放大器，從而克服了由於電阻而造成的任何信號損失。這樣的傳輸線模仿了，可以使未來的計算機芯片更簡單、更高效，該團隊在 9 月 11 日報導雜誌。
考慮一個。每個神經元都有一個軸突，一種類似電纜的附屬物，可將電信號傳輸到附近的神經元。這些電信號幫助您的大腦感知周圍環境並控制您的身體。
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軸突的長度範圍從 0.04 英寸（1 毫米）到 3 英尺（1 米）以上。通過相同長度的電線傳輸電信號會因電線的電阻而導致信號丟失。計算機芯片設計人員通過在較短的電線之間插入放大器來增強信號來解決這個問題。
但軸突不需要單獨的放大器——它們可以自我放大，並且可以傳輸電信號而不會造成太多信號損失。一些研究人員認為它們存在於混沌的邊緣，這使得它們能夠放大電信號的微小波動，而不會讓這些信號失控。
在這項新研究中，科學家在非生物系統中模仿了這種自我放大行為。他們首先在一種名為鈷酸鑭 (LaCoO3) 的材料上建立了混沌邊緣條件。當他們向 LaCoO 施加正確的電流時3，由此產生的電壓的小波動被放大。然後，該團隊測試了與 LaCoO3 片接觸的電線的條件。
他們在 LaCoO 頂部放置了兩根 0.04 英寸（1 毫米）的電線3並使用它們向 LaCoO 施加相同的電流3。那股電流創造了混沌邊緣的條件。然後，他們將振盪電壓信號施加到其中一根電線的一端，並測量電線另一端的電壓信號。研究人員發現這些電壓波動略有放大。
放大這樣的信號需要額外的能量。科學家們發現，這種能量來自於維持混沌邊緣的同一來源——施加的電流。在大多數電子元件中，所施加電流的部分能量會以熱量的形式耗散。但在混沌邊緣，一部分能量反而放大了信號。
在混沌邊緣運行類似於超導，因為電阻的影響可以忽略不計。作者表示，如果這項技術未來被用來製造芯片，這種新方法可以在常溫常壓下實現類似超導體的行為。
“這樣的解決方案可能避免數千個中繼器和緩衝區，可以極大地緩解
