Создан прототип компьютера на броуновских магнитных вихрях

Инженеры разработали прототип процессора на основе магнитных вихрей — скирмионов.

Исследователи из Майнцского университета имени Иоганна Гуттенберга разработали прототип устройства, которое сочетает броуновские и резервуарные вычисления. Новый подход позволит существенно сократить энергозатраты на проведение сложных вычислений.

Броуновские резервуарные вычисления представляют собой комбинацию двух нетрадиционных методов вычислений, объясняют физики. Компьютерные процессы обычно выполняются при комнатной температуре. Броуновскими называют вычисления, которые используют тепловую энергию окружающей среды, чтобы сократить энергопотребление.

Схема работы устройства. Магнитный вихрь, известный как скирмион (серая точка), смещается в углы треугольного поля электрическими токами, где он отскакивает от сторон. Потенциалов, показанных красным цветом, достаточно для выполнения базовых логических операций. Изображение: Klaus Raab, JGU

Резервуарные вычисления используют сложную реакцию физической системы на внешние воздействия, что приводит к чрезвычайно ресурсоэффективному способу обработки данных. Большая часть вычислений выполняется самой системой, что не требует дополнительной энергии. Преимущество подобной системы в том, что этот тип пластового компьютера можно легко настроить для выполнения различных задач, говорят ученые.

В своей работе исследователи создали твердотельную систему, которая состоит из тонких металлических пленок, обладающих магнитными скирмионами. Эти магнитные вихри ведут себя как частицы и могут приводиться в движение электрическими токами. На поведение скирмионов влияет не только приложенный ток, но и их собственное броуновское движение. Это броуновское движение скирмионов может привести к значительному увеличению энергосбережения, поскольку система автоматически перезагружается после каждой операции и готовится к следующему вычислению.

Исследователи протестировали работу своей системы с помощью булевых логических операций, которые тестируют точность вычислений. Результаты подтвердили работу системы. Авторы отмечают, что прототип легко изготовить с литографической точки зрения, и теоретически его можно уменьшить до размера всего лишь нанометров.


Читать далее:

Существует ли наука в экстремальных условиях? Отвечаем в цифрах

Супервулкан Йеллоустоун оказался в разы опаснее, чем считали ученые

Яйцо сбросили из космоса: посмотрите, что с ним стало

Изображение на обложке: Karin Everschor-Sitte and Matthias Sitte, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons edited by «Хайтек»

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Китайский аккумулятор для электромобиля выдержал наезд 36-тонного танка
Новости
Воспитанники детских домов изучат основы работы с нейросетями
Новости
Четвероногий робот из Цюриха научился играть в бадминтон с людьми
Новости
В MIT раскрыли механизм набора веса из-за жирной пищи и как обратить его вспять
Наука
60 000 лет рядом: ученые выяснили, кто стал первым паразитом человека
Наука
Ректора Университета Иннополис избрали членом-корреспондентом РАН
Иннополис
В Корее робопса научили паркуру и бегу по стенам: посмотрите, что он может
Новости
Древний череп «человека-муравья» нашли в Аргентине
Наука
На селфи марсохода попал неожиданный объект: его заметили не сразу
Космос
Посмотрите на двух морских коньков, которых застукали за «поцелуем» в океане
Наука
Почти 10 000 роутеров Asus тайно заразили: как проверить свой и защититься
Новости
Ракета будет доставлять товары с AliExpress за час по всему миру: ее испытали в Китае
Новости
В России пригрозили «душить» иностранные сервисы: кто в опасности
Новости
Boston Dynamics усовершенствовала систему восприятия гуманоидного робота Atlas
Новости
Наклейка на лоб анализирует мозговые волны и предсказывает переутомление
Наука
Посмотрите на робота-трансформера, который меняет форму прямо в полете
Новости
Китай отправил миссию за образцами горных пород с квазиспутника Земли
Космос
ИИ научился предсказывать успеваемость студентов по данным профиля в VK
Новости
Странная звезда Млечного Пути пульсирует каждые 44 минуты и это не объяснить
Космос
Этот OLED-экран сам издает звук: каждый пиксель работает как динамик
Новости