Физики предлагают использовать магнитные вихри для компьютеров будущего

Ученые разработали технологию создания материалов с магнитными вихрями для сверхбыстрых вычислительных систем, совместимых с существующими чипами.

Исследователи из Оксфордского университета разработали гибкие мембранах, содержащие магнитные вихри, которые позволяют передавать данные со скоростью несколько км/с. Ученые заявляют, что этот прорыв проложит путь для создания нового поколения платформ для сверхбыстрых вычислений.

Вычисления на основе кремния слишком энергозатратны для следующего поколения вычислительных приложений, таких как полномасштабный искусственный интеллект и автономные устройства. Для преодоления этих проблем нужна новая вычислительная парадигма, использующая физические явления, которые будут одновременно быстрыми и эффективными.

Хариом Яни, соавтор исследования

Существующие альтернативные решения, в том числе основанные на магнитных вихрях, работают с материалами отличными от кремния. Их применение потребует изменения всех технологий, используемых в компьютерных системах. Оксфордские ученые разработали технологию, совместимую с существующими процессорами.

Инженеры изготовили ультратонкие мембраны из кристаллического гематита, материала на основе оксида железа и компонента ржавчины. Слой гематита вырастили поверх кристаллического шаблона, покрытого специальным «жертвенным слоем»из цементного компонента. Этот слой растворился в воде, позволив отделить мембрану от кристаллической основы. Такую пленку можно перенести на кремний и другие платформы.

Ученые разработали новую технику с использованием линейно поляризованных рентгеновских лучей для визуализации наноразмерных магнитных структур внутри мембран. Этот метод показал, что слои гематита содержат большое количество магнитных вихрей. 

Магнитные вихри или скирмионами 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. Потенциально управляя магнитными вихрями, можно обеспечить передачу и обработку информации со скоростью в 1000 раз, превосходящей современные вычислительные системы. Исследователи разрабатывают прототип устройств, которые будут использовать электрические токи для возбуждения этих сверхбыстрых вихрей.


Читать далее:

Наземные лазеры помогут доставить людей на Марс за недели, а не месяц

Ученые изменили мнение о прошлом Марса

«Уэбб» наблюдал «невозможную» древнюю галактику

Иллюстрация на обложке: C Godfrey and H Jani, University of Oxford

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Найден способ экспоненциально повысить точность квантовых часов
Наука
Найдено крупнейшее облако заряженных частиц: оно в 20 раз больше Млечного Пути
Космос
Роботов научили определять местоположение людей на слух
Новости
Физики установили новый мировой рекорд точности работы кубита
Наука
Ученые восстановили пути миграции неандертальцев из Европы в Сибирь
Наука
В Китае создали ИИ для проектирования чипов: он справился за несколько дней
Новости
Четыре спутника НАСА наблюдали гигантский выброс плазмы на Солнце
Космос
Математики МГУ описали движение веществ в организме человека
Наука
В Стэнфорде создали вращающееся устройство, которое удаляет тромбы
Наука
В космосе впервые обнаружили гигантскую молекулу с 24 атомами углерода
Космос
Из-за отказа от прививок в России растет заболеваемость корью и коклюшем
Наука
Инженеры создали мягкого робота, который управляется лазерными лучами
Новости
В Apple усомнились в способности существующих моделей ИИ рассуждать
Новости
В IBM назвали сроки создания первого масштабного квантового компьютера
Новости
Посмотрите с орбиты Марса на гигантский вулкан, возвышающийся над облаками
Космос
В России приняли закон о создании единого национального мессенджера
Новости
Ученые выяснили, почему у летучих мышей «долгожителей» не бывает рака
Наука
Открыт прием заявок на премию «Промышленная робототехника»
Иннополис
Геофизик записал альбом из «музыки» сейсмических волн месторождения нефти
Новости
В желудке зауропода нашли остатки пищи: травоядный гигант глотал растения целиком
Наука