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
Китай показал лазерную передачу данных со спутника со скоростью 100 Гбит/с
Космос
Кольцо весом 500 кг упало на Землю: откуда оно — неизвестно
Космос
Болезнь Альцгеймера связали с вирусом, которым заражены миллиарды людей
Наука
В Венгрии нашли древнейшее средневековое захоронение женщины с оружием
Наука
Ученые измерили излучение от смартфонов и сетей связи 5G
Новости
Раскрыта тайна миграции летучих мышей: они могут «оседлать шторм»
Наука
Китай обогнал Starlink: данные с орбиты передали со скоростью 100 Гбит/с
Космос
Найден неуловимый вулкан, который охладил Землю во времена Пушкина
Наука
Полеты к Луне, новый телескоп и анализ астероида: за какими миссиями следить в 2025 году
Кейсы
Как викинги и германцы пересекали Европу: анализ ДНК раскрыл пути древней миграции
Наука
Анализ «генеалогии» использовали для выявления опасных бактерий и вирусов
Наука
Астрофизики отследили источник радиосигнала из далекой галактики
Космос
Робот на водке, тараканы-киборги и механический голубь: необычные устройства 2024 года
Кейсы
Лучшее за 2024 год: интересные статьи партнеров
Кейсы
Борьба с ВИЧ, карта мозга и супер-земля: открытия 2024 года, изменившие мир
Кейсы
Чем запомнился 2024 год в изучении космоса: лунные миссии, успехи Маска и тайны темной материи
Кейсы
Неожиданное место активности гравитационных волн нашли в космосе
Космос
Астрономы нашли гигантский резервуар воды в космосе
Космос
У библейской горы в Иерусалиме обнаружили редкий артефакт
Наука
Кто-то смотрит в космос: посмотрите на туманность с необычной формой
Космос