Създава прототип на компютър на Браунови магнитни вихри

Изследователи от университета Йоханес Гутенберг в Майнц са разработили прототип на устройство,

който съчетава брауновски изчисления и изчисления на резервоара. Новият подход значително ще намали разходите за енергия за сложни изчисления.

Брауновите изчисления на резервоара представлявате комбинация от два нетрадиционни метода за изчисление, обясняват физиците. Компютърните процеси обикновено се извършват при стайна температура. Брауновото изчисление е изчисление, което използва топлинната енергия на околната среда, за да намали потреблението на енергия.

Схема на устройството.Магнитен вихър, известен като скирмион (сива точка), се измества в ъглите на триъгълното поле от електрически токове, където отскача от страните. Показаните в червено потенциали са достатъчни за извършване на основни логически операции. Изображение: Клаус Рааб, JGU

Танковите изчисления използват комплексреакцията на физическа система към външни влияния, което води до изключително ефективен от гледна точка на ресурсите начин за обработка на данни. Повечето от изчисленията се извършват от самата система, която не изисква допълнителна енергия. Предимството на такава система е, че този тип резервоарни компютри могат лесно да бъдат конфигурирани да изпълняват различни задачи, казват учените.

В работата си изследователите създадохатвърдотелна система, която се състои от тънки метални филми с магнитни скирмиони. Тези магнитни вихри се държат като частици и могат да бъдат задвижвани от електрически токове. Поведението на скирмионите се влияе не само от приложения ток, но и от собственото им брауново движение. Това брауново движение на skyrmions може да доведе до значително увеличение на икономията на енергия, тъй като системата автоматично се рестартира след всяка операция и се подготвя за следващото изчисление.

Изследователите тестваха своята системаизползване на булеви логически операции, които тестват точността на изчисленията. Резултатите потвърдиха работата на системата. Авторите отбелязват, че прототипът е лесен за производство от литографска гледна точка и теоретично може да бъде намален до размер само на нанометри.

Прочетете още:

Съществува ли науката в екстремни условия? Отговаряме в цифри

Супервулканът Йелоустоун се оказа в пъти по-опасен, отколкото предполагаха учените

Яйцето беше изпуснато от космоса: вижте какво се случи с него

Изображение на корицата: Karin Everschor-Sitte и Matthias Sitte, CC BY-SA 3.0, чрез Wikimedia Commons, редактирано от Hi-Tech