ブラウン磁気渦に関するプロトタイプ コンピューターを作成

マインツのヨハネス・グッテンベルク大学の研究者は、プロトタイプの装置を開発しました。

ブラウン計算と貯留層計算を組み合わせたものです。新しいアプローチにより、複雑な計算にかかるエネルギーコストが大幅に削減されます。

ブラウン貯留層の計算は、物理学者は、従来とは異なる 2 つの計算方法を組み合わせたものだと説明しています。コンピュータプロセスは通常、室温で実行されます。ブラウンコンピューティングは、環境の熱エネルギーを利用してエネルギー消費を削減する計算です。

デバイスのスキーム。スキルミオン (灰色の点) として知られる磁気渦は、電流によって三角形のフィールドの隅に移動し、そこで側面から跳ね返ります。赤で示された電位は、基本的な論理演算を実行するのに十分です。画像: クラウス・ラーブ、JGU

タンク コンピューティングは複合体を使用します外部からの影響に対する物理システムの応答であり、非常にリソース効率の高い方法でデータを処理します。ほとんどの計算はシステム自体によって実行されるため、追加のエネルギーは必要ありません。このようなシステムの利点は、このタイプのリザーバ コンピューターを簡単に構成して、さまざまなタスクを実行できることです、と科学者は言います。

彼らの仕事で、研究者は作成しました磁気スキルミオンを備えた金属薄膜で構成される固体システム。これらの磁気渦は粒子のように振る舞い、電流によって駆動することができます。スキルミオンの振る舞いは、適用された電流だけでなく、自身のブラウン運動によっても影響を受けます。スキルミオンのこのブラウン運動は、システムが各操作の後に自動的に再起動し、次の計算の準備をするため、電力節約の大幅な増加につながる可能性があります。

研究者は彼らのシステムをテストしました計算の精度をテストするブール論理演算を使用します。その結果、システムの動作が確認されました。著者らは、プロトタイプはリソグラフィの観点から製造が容易であり、理論的にはわずかナノメートルのサイズまで縮小できることに注目しています。

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表紙画像: Karin Everschor-Sitte および Matthias Sitte、CC BY-SA 3.0、ウィキメディア コモンズ経由、Hi-Tech 編集