Дослідники з Майнцького університету імені Йоганна Гуттенберга розробили прототип пристрою,
Броунівські резервуарні обчислення представляютьсобою комбінацію двох нетрадиційних методів обчислень, що пояснюють фізики. Комп'ютерні процеси зазвичай виконуються за кімнатної температури. Броуновськими називають обчислення, які використовують теплову енергію довкілля, щоб скоротити енергоспоживання.
Схема роботи устрою.Магнітний вихор, відомий як Скірміон (сіра точка), зміщується в кути трикутного поля електричними струмами, де він відскакує від сторін. Потенціалів, показаних червоним кольором, достатньо виконання базових логічних операцій. Зображення: Klaus Raab, JGU
Резервуарні обчислення використовують складнуреакцію фізичної системи на зовнішні дії, що призводить до надзвичайно ресурсефективного способу обробки даних. Більшість обчислень виконується самою системою, що вимагає додаткової енергії. Перевага подібної системи полягає в тому, що цей тип пластового комп'ютера можна легко налаштувати для виконання різних завдань, кажуть вчені.
У своїй роботі дослідники створилитвердотільна система, яка складається з тонких металевих плівок, що володіють магнітними скирміонами. Ці магнітні вихори поводяться як частинки і можуть рухатися електричними струмами. На поведінку скирміонів впливає не лише прикладений струм, а й їхній власний броунівський рух. Цей броунівський рух скирміонів може призвести до значного збільшення енергозбереження, оскільки система автоматично перезавантажується після кожної операції та готується до наступного обчислення.
Дослідники протестували роботу своєї системиза допомогою булевих логічних операцій, що тестують точність обчислень. Результати підтвердили роботу системи. Автори зазначають, що прототип легко виготовити з літографічної точки зору, і теоретично його можна зменшити до розміру лише нанометрів.
Читати далі:
Чи існує наука в екстремальних умовах? Відповідаємо у цифрах
Супервулкан Йеллоустоун виявився в рази небезпечнішим, ніж вважали вчені
Яйце скинули з космосу: подивіться, що сталося з ним.
Зображення на обкладинці: Karin Everschor-Sitte and Matthias Sitte, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons