Nieżyjący już fizyk R.P. Feynman wprowadził komputer probabilistyczny, który potrafi obliczać prawdopodobieństwa
Magnetyczne węzły tunelowe (MTJ) tokluczowy składnik pamięci nieulotnej lub MRAM, technologii pamięci masowej, która wykorzystuje magnetyzację do przechowywania informacji. Tam wahania temperatury zwykle stanowią zagrożenie dla stabilnego przechowywania informacji.
Z drugiej strony bity P działają z nimifluktuacje termiczne w niestabilnych termicznie (stochastycznych) magnetycznych złączach tunelowych. Poprzednie wspólne badania między Uniwersytetem Tohoku i Uniwersytetem Purdue wykazały oparty na spintronice komputer probabilistyczny w temperaturze pokojowej, składający się ze stochastycznych magnetycznych połączeń tunelowych z milisekundowymi czasami relaksacji.
Aby stworzyć komputery probabilistycznerealna technologia, konieczne jest opracowanie stochastycznych magnetycznych połączeń tunelowych o znacznie krótszych czasach relaksacji, które zmniejszają skalę czasową fluktuacji p-bitowych. To skutecznie poprawi szybkość i dokładność obliczeń.
Naukowcy stworzyli urządzenie w nanoskalimagnetyczne złącza tunelowe z płaską osią magnetyczną. Kierunek namagnesowania jest aktualizowany średnio co 8 nanosekund - 100 razy szybciej niż poprzedni rekord świata.
Grupa niezwykle wyjaśniła mechanizm, który za tym stoikrótki czas relaksacji przy użyciu entropii, wielkości fizycznej używanej do reprezentowania stochastyczności układów, które wcześniej nie były brane pod uwagę pod kątem dynamiki magnetyzacji. Wyprowadzając uniwersalne równanie rządzące entropią w dynamice namagnesowania, naukowcy odkryli, że entropia gwałtownie rośnie w magnetycznych połączeniach tunelowych z w płaszczyźnie swobodnej osi o dużych wartościach prostopadłej anizotropii magnetycznej. Grupa celowo użyła płaskiej magnetycznej osi łatwej, aby uzyskać krótsze czasy relaksacji.
Zaprojektowany przez MTJ jest kompatybilny z aktualnymi procesamiprzetwarzania półprzewodników i przedstawia istotne perspektywy przyszłego wdrażania wysokowydajnych komputerów probabilistycznych. Te teoretyczne podstawy dynamiki namagnesowania, w tym entropii, mają również szerokie znaczenie naukowe, ostatecznie ukazując potencjał spintroniki w rozwiązywaniu kontrowersyjnych zagadnień fizyki statystycznej.
Czytaj także:
Fizycy stworzyli analogię czarnej dziury i potwierdzili teorię Hawkinga. Dokąd to prowadzi?
Posłuchaj łazika Wytrwałości NASA poruszającego się po Marsie.
Ludzie mogą wytrzymać bardzo niskie temperatury nawet bez źródeł ciepła.