Regretatul fizician R.P. Feynman a introdus un computer probabilistic capabil să lucreze cu probabilități în
Joncțiunile magnetice ale tunelului (MTJ) sunto componentă cheie a memoriei nonvolatile sau MRAM, o tehnologie de stocare în masă care utilizează magnetizarea pentru a stoca informații. Acolo, fluctuațiile termice reprezintă de obicei o amenințare la stocarea stabilă a informațiilor.
Pe de altă parte, biții P funcționează cu acesteafluctuații termice în joncțiunile de tunel magnetic instabile termic (stocastice). Cercetările anterioare de colaborare între Universitatea Tohoku și Universitatea Purdue au demonstrat un computer probabilistic bazat pe spintronică la temperatura camerei, constând din joncțiuni stocastice de tunel magnetic cu timpi de relaxare de milisecunde.
Pentru a realiza calculatoare probabilisticeo tehnologie viabilă, este necesar să se dezvolte joncțiuni de tunel magnetic stochastice cu timpi de relaxare mult mai scurți, care să reducă intervalul de timp al fluctuațiilor p-bit. Acest lucru va îmbunătăți efectiv viteza și precizia calculelor.
Cercetătorii au creat un dispozitiv la scară nanojoncțiuni magnetice de tunel cu o axă magnetică plană. Direcția magnetizării este actualizată în medie la fiecare 8 nanosecunde - de 100 de ori mai rapid decât recordul mondial anterior.
Grupul a explicat extrem de bine mecanismul din spatele acestui lucruun timp scurt de relaxare folosind entropia, o mărime fizică utilizată pentru a reprezenta stochasticitatea sistemelor care nu au fost luate în considerare anterior pentru dinamica magnetizării. Derivând o ecuație universală care guvernează entropia în dinamica magnetizării, au descoperit că entropia crește rapid în joncțiunile magnetice ale tunelului cu o axă ușoară în plan cu valori mari de anizotropie magnetică perpendiculară. Grupul a folosit în mod deliberat o axă ușoară magnetică pentru a obține timpi de relaxare mai scurți.
Proiectat de MTJ este compatibil cu procesele actualeprocesează semiconductori și prezintă perspective semnificative pentru implementarea viitoare a calculatoarelor probabiliste de înaltă performanță. Această bază teoretică pentru dinamica magnetizării, inclusiv entropia, are, de asemenea, o importanță științifică largă, arătând în cele din urmă potențialul spintronicii în rezolvarea problemelor controversate din fizica statistică.
Citește și:
Fizicienii au creat un analog al unei găuri negre și au confirmat teoria lui Hawking. Unde duce?
Ascultă-l pe roverul Perseverenței al NASA care se deplasează pe Marte.
Oamenii pot rezista la temperaturi foarte scăzute chiar și fără surse de căldură.