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
«Солнцезащитный крем» и одежда могли помочь Homo sapiens пережить неандертальцев
Наука
Эта частица раскроет тайну невидимой Вселенной: физики впервые создали ее аналог 
Космос
Климатические аномалии помогли варварам завоевать римскую Британию
Наука
Ответ найден: как крокодилам удалось пережить два массовых вымирания
Наука
Оказалось, кошки не такие уж древние, как все считали
Наука
Терапия стволовыми клетками уменьшила тремор у пациентов с Паркинсоном
Наука
Неуловимый гигантский кальмар впервые попал на видео в естественной среде
Наука
У карликовых шимпанзе развито чувство справедливости, считают приматологи
Наука
В МИФИ создают детектор для «цветных» рентгеновских снимков
Наука
США прекратили финансирование базы CVE: в чем опасность для России
Новости
Голографический вентилятор с ИИ: будущее терминалов самообслуживания
Мнения
Найден способ сверхскоростной передачи тепла для быстрого охлаждения электроники
Наука
Условия жизни лошадей в Средневековом Новгороде восстановили по зубам
Наука
Под видом модов для Minecraft и других игр в Telegram распространяют вирусы
Новости
ИИ от создателей TikTok потеснил GPT-4o в рейтинге генераторов изображений
Новости
В России нашли минерал, который поможет изучить ядро Земли и космические тела
Космос
Анализ метеорита поставил под сомнение гипотезу о происхождении воды на Земле
Космос
«Яндекс» научил поиск решать задачи по алгебре для старшеклассников
Новости
Найдена недостающая часть Вселенной: где она скрывалась
Космос
VR в строительстве: как избежать ошибок на сотни миллионов
Мнения