صنع نموذجًا أوليًا للكمبيوتر على الدوامات المغناطيسية البراونية

طور باحثون في جامعة يوهانس غوتنبرغ في ماينز نموذجا أوليا للجهاز

النهج الجديد سيسمحتقليل تكاليف الطاقة بشكل كبير للحسابات المعقدة.

تمثل حسابات الخزان البراونيهو مزيج من طريقتين غير تقليديتين في الحساب ، كما يشرح الفيزيائيون. عادة ما يتم تنفيذ عمليات الكمبيوتر في درجة حرارة الغرفة. الحوسبة البراونية هي عملية حسابية تستخدم الطاقة الحرارية للبيئة لتقليل استهلاك الطاقة.

مخطط الجهاز.يتم إزاحة الدوامة المغناطيسية ، المعروفة باسم skyrmion (النقطة الرمادية) ، إلى زوايا الحقل المثلث بواسطة التيارات الكهربائية ، حيث ترتد عن الجوانب. الإمكانات الموضحة باللون الأحمر كافية لأداء العمليات المنطقية الأساسية. الصورة: كلاوس راب ، JGU

تستخدم حوسبة الخزان معقدًااستجابة نظام مادي للتأثيرات الخارجية ، مما يؤدي إلى طريقة فعالة للغاية في استخدام الموارد لمعالجة البيانات. يتم تنفيذ معظم الحسابات بواسطة النظام نفسه ، والذي لا يتطلب طاقة إضافية. يقول العلماء إن ميزة مثل هذا النظام هي أن هذا النوع من حواسيب الخزان يمكن تهيئته بسهولة لأداء مهام مختلفة.

ابتكر الباحثون في عملهمنظام الحالة الصلبة ، والذي يتكون من أغشية معدنية رقيقة ذات سماء مغناطيسية. تتصرف هذه الدوامات المغناطيسية مثل الجسيمات ويمكن أن تحركها التيارات الكهربائية. لا يتأثر سلوك السيرميونات بالتيار المطبق فحسب ، بل يتأثر أيضًا بحركتها البراونية. يمكن أن تؤدي هذه الحركة البراونية للسماء إلى زيادة كبيرة في توفير الطاقة حيث يعيد النظام التشغيل تلقائيًا بعد كل عملية ويستعد للحساب التالي.

اختبر الباحثون نظامهمباستخدام العمليات المنطقية المنطقية التي تختبر دقة الحسابات. أكدت النتائج عمل النظام. لاحظ المؤلفون أن النموذج الأولي سهل التصنيع من وجهة نظر الطباعة الحجرية ، ومن الناحية النظرية يمكن تصغيره إلى حجم نانومتر فقط.

قراءة المزيد:

هل العلم موجود في ظروف قاسية؟ نجيب بالأرقام

تبين أن بركان يلوستون العملاق أكثر خطورة بكثير مما اعتقد العلماء

تم إسقاط البيضة من الفضاء: انظر ماذا حدث لها

صورة الغلاف: Karin Everschor-Sitte and Matthias Sitte، CC BY-SA 3.0، via Wikimedia Commons تحرير Hi-Tech