ComputersHowto
Calculatoarele clasice folosesc o cantitate masivă de energie electrică pentru calcul și disipă o cantitate mare de căldură în proces. Amprenta de carbon a acestor dispozitive reprezintă o amenințare pentru mediul nostru. Prin urmare, cercetătorii încearcă să vină cu alternative.
Din fericire, cercetătorii MIT au inventat un nou design de arhitectură de circuite care se bazează pe unde magnetice și nu necesită energie electrică pentru calcul. Aceasta este considerată un salt în proiectarea dispozitivelor „spintronice” pe bază de magnet.
Astfel de dispozitive utilizează o proprietate cuantică a electronilor numită „undă de centrifugare” în materiale magnetice cu structură de rețea. În această abordare, proprietățile undei de spin sunt modulate pentru a produce o ieșire cuantificabilă, care, la rândul său, este utilizată pentru calculul datelor. Cu toate acestea, modularea acestor proprietăți necesită injectarea curentului electric folosind dispozitive care pot provoca zgomot de semnal, negând astfel câștigul de performanță.
Noua arhitectură de circuite a cercetătorilor MIT implică utilizarea unui perete de domeniu la nivel de nanometru în nanofilme stratificate de material magnetic pentru modularea proprietăților undei spin. Arhitectura elimină necesitatea injectării curenților electrici.
După cum o descrie MIT News, „în viitor, perechile de unde de spin ar putea fi alimentate în circuit prin canale duale, modulate pentru diferite proprietăți și combinate pentru a genera o anumită interferență cuantică măsurabilă - similar cu modul în care interferența undelor fotonice este utilizată pentru calculul cuantic.”
Potrivit lui Luqiao Liu, cercetător principal al grupului de materiale și dispozitive Spintronic din Laboratorul de cercetare în electronică, calculul undelor s-ar putea dovedi a fi o alternativă promițătoare la calculul cu siliciu.
El adauga, "Folosind acest perete de domeniu îngust, putem modula unda de spin și putem crea aceste două stări separate, fără costuri reale de energie. Ne bazăm doar pe unde de rotație și material magnetic intrinsec.”
Descriind circuitul, Liu spune că este ca o conductă de apă. Peretele domeniului este o supapă care controlează modul în care apa (valul de centrifugare) curge prin conductă (material). Când se aplică o undă de rotire suficient de puternică, poziția peretelui domeniului poate fi modificată. Această modulație poate fi controlată printr-o configurare monitorizată.
Cercetătorii încearcă acum să construiască un circuit de undă de lucru pentru efectuarea calculelor de bază. Următorul pas este optimizarea materialului, reducerea zgomotului potențial al semnalului și identificarea unei metode de comutare rapidă a stărilor prin deplasarea în jurul peretelui domeniului..
Sperăm că noua arhitectură a circuitului va pregăti calea pentru o calculă mult mai eficientă, care nu necesită electricitate, iar căldura este generată în acest proces..
Citește și: Bliss OS 12 Vă permite să rulați Android 10 pe Linux sau Windows 10 pe PC
