为了解决难题或玩游戏，人工智能可能需要在数千台计算机上运行软件。 这可能是三个核电站在一小时内产生的能量。

一个工程师团队已经创建了硬件，可以使用目前在软件平台上运行的一种人工智能来学习技能。 硬件和软件之间共享智能功能将抵消在更先进的应用中使用人工智能所需的能量，如自动驾驶汽车或发现药物。

“软件正在应对人工智能的大部分挑战。 普渡大学材料工程教授Shriram Ramanathan说：“如果你能将智能融入到软件中正在发生的事情之外，你就能做一些今天根本做不到的事情。”

人工智能硬件开发仍处于早期研究阶段。 研究人员已经在一些潜在的硬件中展示了人工智能，但尚未解决人工智能的巨大能源需求。

Ramanathan说，随着人工智能渗透到更多的日常生活中，对具有大量能源需求的软件的严重依赖是不可持续的。 如果硬件和软件能够共享智能特性，硅的一个领域可能能够在给定的能量输入下实现更多。

Ramanathan的团队是第一个在室温下展示人造“树状”内存的潜在硬件。 过去的研究人员只能在对电子设备来说太低的温度下观察到硬件中的这种内存。

这项研究的结果发表在“自然通讯”杂志上。

拉曼纳坦团队开发的硬件是由所谓的量子材料制成的。 这些材料的特性是众所周知的，无法用经典物理学来解释。 拉曼纳坦的实验室一直致力于更好地理解这些材料，以及它们如何被用来解决电子领域的问题。

软件使用类似树的内存将信息组织到不同的“分支”中，使得在学习新技能或任务时更容易检索这些信息。

这一策略的灵感来自人脑如何对信息进行分类和决策。

“人类以类别的树形结构来记忆事物。 普渡大学工程学院(Purdue‘s College of Engineering)的Lillian Gilbreth博士后张海天（音译）说，我们把“苹果”记在“水果”的类别下，“大象”记在“动物”的类别下。 “在硬件中模仿这些特性对于大脑启发的计算可能是很有趣的。”

研究小组将质子引入了一种名为氧化钕的量子材料中。 他们发现，将电脉冲施加到材料上会绕着质子移动。 质子的每个新位置都会产生不同的电阻状态，从而产生一个称为记忆状态的信息存储站点.. 多个电脉冲创建一个由记忆状态组成的分支。

“利用量子力学效应，我们可以在材料中建立成千上万的记忆态。 材料保持不变.. 我们只是在绕着质子洗牌。

通过对该材料中发现的特性的模拟，该团队表明该材料能够学习数字0到9。 学习数字的能力是人工智能的基线测试。

这些树在室温下在材料中的演示是向显示硬件可以从软件卸载任务迈出的一步。

Ramanathan说：“这一发现为人工智能开辟了新的领域，而人工智能在很大程度上被忽视了，因为在电子硬件中实现这种智能是不存在的。”

这些材料也可能有助于为人类创造一种更自然地与人工智能交流的方式。

“质子也是人类的自然信息传输者。 利用质子传输的设备可能是最终实现与生物体直接通信的关键部件，例如通过植入大脑。