印度開發「鉑金屬分子裝置」動態切換記憶與運算，可望開創 AI 硬體新架構

在一項突破性的研究中，印度科學理工學院（IISc）科學家開發出一種以鉑金屬為基礎的分子裝置，能夠在記憶體、邏輯閘、類比訊號處理等多項功能間動態切換，展現出可能重塑未來人工智慧硬體架構的潛力。這項研究由助理教授 Sreetosh Goswami 領導，結合化學、物理與電氣工程領域的專業成果，凸顯分子電子學的強大應用前景。

這些分子裝置的多功能性源於精準的化學設計。研究團隊合成了 17 種鉑金屬複合物，並檢視分子形狀、配體與周圍離子環境的微小差異如何改變電子行為，使同一裝置得以在廣泛導電區間內實現數位與類比運算的轉換。與傳統硬體以「模擬」方式重現智慧不同，這些分子可在同一結構中動態重新組織電子與離子的配置，等於直接在材料中「編碼智慧」。

為了進一步理解裝置的行為，研究團隊建立一套融合多體物理與量子化學的傳輸模型，能從分子結構直接預測元件特性。透過此框架，研究人員得以追蹤電子在分子薄膜中的移動、單分子的氧化還原反應，以及反離子在分子基質中的位移，進而解釋開關行為、放鬆動力學與各電子態的穩定性。

研究關鍵成果之一，是這些複合物展現的高度適應性，使記憶體與運算能力得以在同一材料內整合，為神經形態硬體奠定基礎，使學習能力直接植入材料本身。研究團隊目前已著手將這些分子系統整合至矽晶片，目標打造兼具節能特性與材料內建智慧的新世代人工智慧硬體。