고(故) 물리학자 R.P. 파인만은 확률을 다룰 수 있는 확률론적 컴퓨터를 도입했습니다.
자기 터널 접합 (MTJ)은정보를 저장하기 위해 자화를 사용하는 대용량 저장 기술인 비 휘발성 메모리 또는 MRAM의 핵심 구성 요소입니다. 여기에서 열 변동은 일반적으로 정보의 안정적인 저장에 위협이됩니다.
반면에 P- 비트는열적으로 불안정한 (확률 적) 자기 터널 접합부의 열 변동. Tohoku University와 Purdue University 간의 이전 공동 연구는 밀리 초 이완 시간을 갖는 확률 적 자기 터널 접합으로 구성된 실온에서 스핀 트로닉스 기반 확률 컴퓨터를 시연했습니다.
확률 적 컴퓨터를 만들려면실행 가능한 기술이기 때문에 p- 비트 변동의 시간 척도를 줄이는 훨씬 더 짧은 이완 시간을 가진 확률 적 자기 터널 접합을 개발하는 것이 필요합니다. 이것은 계산의 속도와 정확성을 효과적으로 향상시킵니다.
연구원들은 나노 크기의 장치를 만들었습니다.평평한 자기 축을 가진 자기 터널 접합. 자화 방향은 평균 8 나노초마다 업데이트됩니다. 이는 이전 세계 기록보다 100 배 더 빠릅니다.
그룹은 이것의 메커니즘을 극도로 설명했습니다.엔트로피를 사용하는 짧은 이완 시간, 이전에는 자화 역학에 대해 고려되지 않았던 시스템의 확률 성을 나타내는 데 사용되는 물리량. 자화 역학에서 엔트로피를 지배하는 보편적 인 방정식을 유도하여, 그들은 수직 자기 이방성의 큰 값을 가진 평면 내 용이 축을 가진 자기 터널 접합에서 엔트로피가 빠르게 증가한다는 것을 발견했습니다. 이 그룹은 더 짧은 이완 시간을 달성하기 위해 의도적으로 평평한 자기 쉬운 축을 사용했습니다.
MTJ가 설계 한 것은 현재 프로세스와 호환됩니다.반도체를 처리하고 고성능 확률 컴퓨터의 향후 구현에 대한 중요한 전망을 보여줍니다. 엔트로피를 포함한 자화 역학에 대한이 이론적 근거는 과학적으로도 광범위하며, 궁극적으로 통계 물리학에서 논란이되는 문제를 해결하는 데 스핀 트로닉스의 잠재력을 보여줍니다.
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