Zosnulý fyzik R.P. Feynman predstavil pravdepodobnostný počítač schopný pracovať s pravdepodobnosťami v
Magnetické tunelové spojenia (MTJ) súkľúčová súčasť energeticky nezávislej pamäte alebo MRAM, technológia veľkokapacitného úložiska, ktorá využíva na ukladanie informácií magnetizáciu. Tam tepelné výkyvy zvyčajne predstavujú hrozbu pre stabilné ukladanie informácií.
Na druhej strane P-bity s nimi pracujúteplotné výkyvy v tepelne nestabilných (stochastických) spojoch magnetického tunela. Predchádzajúci spoločný výskum medzi univerzitou Tohoku a univerzitou Purdue preukázal pravdepodobnostný počítač založený na spintronike pri izbovej teplote pozostávajúci zo stochastických spojov magnetického tunela s milisekundovými relaxačnými časmi.
Vyrábať pravdepodobnostné počítačeživotaschopná technológia, je potrebné vyvinúť stochastické spojenia magnetického tunela s oveľa kratšími relaxačnými časmi, ktoré znižujú časovú škálu fluktuácií p-bitov. Týmto sa efektívne zvýši rýchlosť a presnosť výpočtov.
Vedci vytvorili zariadenie v mierkespojenia magnetického tunela s plochou magnetickou osou. Smer magnetizácie sa aktualizuje v priemere každých 8 nanosekúnd - stokrát rýchlejšie ako predchádzajúci svetový rekord.
Skupina mimoriadne vysvetlila mechanizmus, ktorý za tým stojíkrátky relaxačný čas pomocou entropie, fyzikálnej veličiny používanej na reprezentáciu stochasticity systémov, ktoré predtým neboli uvažované pre dynamiku magnetizácie. Odvodením univerzálnej rovnice, ktorá riadi entropiu v dynamike magnetizácie, zistili, že entropia sa rýchlo zvyšuje v križovatkách magnetického tunela s ľahkou osou v rovine s veľkými hodnotami kolmej magnetickej anizotropie. Skupina zámerne použila plochú magnetickú ľahkú os na dosiahnutie kratších relaxačných časov.
Navrhnutý MTJ je kompatibilný s aktuálnymi procesmispracovanie polovodičov a ukazuje významné vyhliadky na budúcu implementáciu vysoko výkonných pravdepodobnostných počítačov. Tento teoretický základ pre dynamiku magnetizácie vrátane entropie má tiež veľký vedecký význam a nakoniec ukazuje potenciál spintroniky pri riešení kontroverzných otázok v štatistickej fyzike.
Prečítajte si tiež:
Fyzici vytvorili analóg čiernej diery a potvrdili Hawkingovu teóriu. Kadiaľ vedie?
Vypočujte si rover NASA Perseverance pohybujúci sa po Marse.
Ľudia vydržia veľmi nízke teploty aj bez zdrojov tepla.