Výzkumníci z Univerzity Johannese Gutenberga v Mohuči vyvinuli prototyp zařízení
Výpočty Brownových nádrží představujíje kombinací dvou netradičních metod výpočtu, vysvětlují fyzici. Počítačové procesy se obvykle provádějí při pokojové teplotě. Brownian computing je výpočet, který využívá tepelnou energii prostředí ke snížení spotřeby energie.
Schéma zařízení.Magnetický vír, známý jako skyrmion (šedá tečka), je elektrickými proudy přemístěn do rohů trojúhelníkového pole, kde se odráží od stran. Potenciály zobrazené červeně jsou dostatečné pro provádění základních logických operací. Obrázek: Klaus Raab, JGU
Tankové výpočty využívají komplexreakce fyzického systému na vnější vlivy, výsledkem čehož je extrémně efektivní způsob zpracování dat. Většinu výpočtů provádí samotný systém, který nevyžaduje další energii. Výhodou takového systému je, že tento typ rezervoárového počítače lze snadno konfigurovat pro provádění různých úkolů, říkají vědci.
Ve své práci výzkumníci vytvořilisolid-state system, který se skládá z tenkých kovových filmů s magnetickými skyrmiony. Tyto magnetické víry se chovají jako částice a mohou být poháněny elektrickými proudy. Chování skyrmionů je ovlivněno nejen aplikovaným proudem, ale také jejich vlastním Brownovým pohybem. Tento Brownův pohyb skyrmionů může vést k výraznému zvýšení úspor energie, protože systém se po každé operaci automaticky restartuje a připravuje se na další výpočet.
Vědci svůj systém otestovalipomocí booleovských logických operací, které testují přesnost výpočtů. Výsledky potvrdily fungování systému. Autoři podotýkají, že prototyp je z litografického hlediska snadno vyrobitelný a teoreticky jej lze zmenšit na velikost pouhých nanometrů.
Přečtěte si více:
Existuje věda v extrémních podmínkách? Odpovídáme v číslech
Yellowstonský supervulkán se ukázal být mnohonásobně nebezpečnější, než si vědci mysleli
Vejce bylo vypuštěno z vesmíru: podívejte se, co se s ním stalo
Titulní obrázek: Karin Everschor-Sitte a Matthias Sitte, CC BY-SA 3.0, přes Wikimedia Commons upraveno Hi-Tech