Forskere ved Johannes Gutenberg University of Mainz har udviklet en prototype enhed
Brownske reservoirberegninger repræsentererer en kombination af to utraditionelle beregningsmetoder, forklarer fysikere. Computerprocesser udføres normalt ved stuetemperatur. Brownsk computing er en beregning, der bruger miljøets termiske energi til at reducere energiforbruget.
Enhedens skema.En magnetisk hvirvel, kendt som en skyrmion (grå prik), forskydes ind i hjørnerne af det trekantede felt af elektriske strømme, hvor det hopper ud fra siderne. Potentialerne vist med rødt er tilstrækkelige til at udføre grundlæggende logiske operationer. Billede: Klaus Raab, JGU
Tank computing bruger et komplekset fysisk systems reaktion på ydre påvirkninger, hvilket resulterer i en ekstremt ressourceeffektiv måde at behandle data på. De fleste af beregningerne udføres af systemet selv, som ikke kræver yderligere energi. Fordelen ved et sådant system er, at denne type reservoircomputer nemt kan konfigureres til at udføre forskellige opgaver, siger forskerne.
I deres arbejde skabte forskernesolid-state system, som består af tynde metalfilm med magnetiske skyrmioner. Disse magnetiske hvirvler opfører sig som partikler og kan drives af elektriske strømme. Skyrmions adfærd påvirkes ikke kun af den påførte strøm, men også af deres egen Brownske bevægelse. Denne brunske bevægelse af skyrmioner kan føre til en betydelig stigning i strømbesparelser, da systemet automatisk genstarter efter hver operation og forbereder sig til næste beregning.
Forskerne testede deres systemved hjælp af boolske logiske operationer, der tester nøjagtigheden af beregninger. Resultaterne bekræftede systemets funktion. Forfatterne bemærker, at prototypen er let at fremstille ud fra et litografisk synspunkt, og teoretisk kan den reduceres til en størrelse på kun nanometer.
Læs mere:
Findes videnskab under ekstreme forhold? Vi svarer i tal
Yellowstone-supervulkanen viste sig at være mange gange farligere, end forskerne troede
Ægget blev tabt fra rummet: se, hvad der skete med det
Forsidebillede: Karin Everschor-Sitte og Matthias Sitte, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons redigeret af Hi-Tech