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
Российский планшет Yadro поступил в продажу: известна его цена и планы на будущее
Новости
Стала известна цена первого российского электромобиля «Атом»
Новости
Опубликованы самые детальные фото поверхности Европы
Космос
Первую в мире водородную яхту спустили на воду: ее длина больше 100 м
Новости
Открытие ученых впервые подтвердило правоту Эйнштейна
Космос
У зонда летящего к Меркурию произошел сбой двигателя
Космос
Замороженная ткань мозга восстановилась после 18 месяцев криоконсервации
Наука
Редкий глубоководный кальмар попал на видео, напав на подводную камеру
Наука
Экспресс-тест обнаруживает инсульт менее чем за шесть часов после первых симптомов
Наука
Канадский фермер, возможно, нашел на поле обломок ракеты SpaceX
Космос
Квантовую связь создали с помощью обычного городского оптоволоконного кабеля
Новости
Частный спутник сфотографировал МКС с расстояния 70 км
Космос
Ученые сварили пиво с помощью пчел-убийц
Наука
В НАСА рассказали, что вызвало самую мощную геомагнитную бурю десятилетия
Космос
Суперноги от MIT помогут людям быстро вставать после падений на Луне
Космос
Первому в мире ребенку вылечили глухоту с помощью генной терапии
Наука
Ученые нашли семь звезд в Млечном Пути, рядом с которыми могут жить инопланетяне
Космос
Забота об экологии и цифровой мир: какой софт помогает заботиться об окружающей среде?
Мнения
«Уэбб» поймал самое старое слияние черных дыр: через 740 млн лет после Большого взрыва
Космос
Искусственный интеллект научили распознавать сарказм
Новости