Revoliucija informacijos apdorojime: naujas sukimosi bangolaidžių metodas!

Revoliucija informacijos apdorojime: naujas sukimosi bangolaidžių metodas!

Miunsterio ir Heidelbergo universitetų komanda sukūrė novatorišką sukimosi bangolaidžių gamybos metodą. Vadovaujant fizikui prof. dr. Rudolfui Bratschitschui, projektu siekiama rasti energiją taupančių sprendimų vis labiau reikalingos dirbtinio intelekto aparatinei įrangai. Dinamiškas energijos poreikio augimas yra didelis iššūkis, kurį reikėtų įveikti pasitelkus naujoviškas technologijas. Komanda remiasi sukimosi bangų naudojimu informacijos apdorojimui, kurios yra žinomos dėl mažesnių energijos poreikių ir suteikia daug žadančių duomenų apdorojimo metodų.

Naujausia plėtra apima didžiausią iki šiol sukurtą sukimosi bangolaidžių tinklą, apimantį įspūdingas 198 sankryžas. Šių sukimosi bangų savybes, tokias kaip bangos ilgis ir atspindys, galima tiksliai valdyti, o tai gali būti reikšminga mokslinių tyrimų pažanga. Sukimosi bangos generuojamos naudojant kintamąją srovę magnetinėms medžiagoms, naudojant itrio geležies granatą (YIG) kaip pirminę medžiagą. Ši medžiaga ypač tinka dėl mažo slopinimo ir leidžia efektyviai perduoti duomenis.

Itrio geležies granato technologiniai pranašumai

YIG įsitvirtino kaip pagrindinis komponentas kuriant naujas saugojimo ir informacines technologijas. Halle-Wittenbergo Martino Liuterio universiteto fizikai sukūrė YIG perkėlimo į įvairias medžiagas procesą. Tai gali pakeisti greitesnių ir energiją taupančių duomenų saugojimo ir informacijos apdorojimo komponentų gamybą. Anksčiau YIG gamyba buvo apribota specifiniais substratais, tačiau naujasis metodas leidžia gaminti į tiltus panašias konstrukcijas, kurias vėliau galima perkelti į kitas medžiagas.

Šio tyrimo rezultatai buvo paskelbti žurnale „Angewandte Physik Briefe“ ir rodo, kad gerų rezultatų galima pasiekti net esant žemai temperatūrai, o tai svarbu taikant kvantinę magnoniką. Galimybė YIG plokštes sujungti su siliciu, vienu iš labiausiai paplitusių elektronikos puslaidininkių, taip pat atveria naujus horizontus hibridiniams įrenginiams, kuriuose sukimosi bangos yra sujungtos su elektrinėmis bangomis arba mechaninėmis vibracijomis.

Magnono spintronikos ateitis

Magnika kaip mokslo sritis vis labiau susijusi su informacijos perdavimu ir apdorojimu sukimosi bangomis. Terminas „magnon“ apibūdina sukimosi bangos kvantą, susijusį su vieno sukimosi apvertimu. Magnon spintronics tyrimai tiria, kaip galima sukurti magnonų pagrindu veikiančias duomenų magistrales ir apdorojimo elementus, kad būtų galima efektyviai apdoroti tiek analoginę, tiek skaitmeninę informaciją.

YIG tarnauja ne tik kaip puikus magnetinis izoliatorius, bet ir kaip energiją taupančių technologijų raktas, nes jis leidžia perduoti ir apdoroti sukimosi informaciją be džaulių energijos. Pokyčiai šioje srityje žada naują informacijos apdorojimo formą, kuri ateityje galėtų žymiai sumažinti energijos suvartojimą.

Komandos sėkmė Miunsteryje ir Heidelberge kartu su novatoriškais metodais Martyno Liuterio universitete Halle-Wittenberge rodo paradigmos pasikeitimą medžiagų mokslo ir informacijos apdorojimo srityje. Ši pažanga galėtų padėti pagrindus naujos kartos AI aparatinei įrangai, kuri yra ne tik galinga, bet ir tvari.

Tyrimą finansavo Vokietijos tyrimų fondas, kuris yra bendradarbiavimo tyrimų centro 1459 „Intelligent Matter“ dalis. Tyrimas, kuris yra šių pokyčių pagrindas, buvo paskelbtas žinomame žurnale „Nature Materials“. Tai pabrėžia reikšmingą pažangą ir potencialą, slypintį nuodugniame sukimosi bangų tyrime ir taikyme.