Revoluție în procesarea informațiilor: o nouă metodă pentru ghidurile de undă de spin!

Revoluție în procesarea informațiilor: o nouă metodă pentru ghidurile de undă de spin!

O echipă de la universitățile din Münster și Heidelberg a dezvoltat o metodă inovatoare pentru producerea ghidurilor de undă de spin. Sub conducerea fizicianului Prof. Dr. Rudolf Bratschitsch, proiectul își propune să găsească soluții de economisire a energiei pentru hardware-ul AI din ce în ce mai solicitat. Creșterea dinamică a cererii de energie reprezintă o provocare semnificativă care ar trebui depășită prin tehnologii inovatoare. Echipa se bazează pe utilizarea undelor de spin pentru procesarea informațiilor, care sunt cunoscute pentru cerințele lor mai mici de energie și permit abordări promițătoare ale procesării datelor.

Cea mai recentă dezvoltare include cea mai mare rețea de ghiduri de undă de spin creată până în prezent, cuprinzând 198 de traversări impresionante. Proprietățile acestor unde de spin, cum ar fi lungimea de undă și reflexia, pot fi controlate cu precizie, ceea ce ar putea reprezenta progrese semnificative în cercetare. Undele de spin sunt generate prin aplicarea curentului alternativ la materialele magnetice, folosind granatul de fier ytriu (YIG) ca material primar. Acest material este deosebit de potrivit datorită atenuării sale scăzute și permite transmiterea eficientă a datelor.

Avantajele tehnologice ale granatelor de fier ytriu

YIG s-a impus ca o componentă cheie în dezvoltarea noilor tehnologii de stocare și informare. Fizicienii de la Universitatea Martin Luther Halle-Wittenberg au dezvoltat un proces pentru a transfera YIG pe o mare varietate de materiale. Acest lucru ar putea revoluționa producția de componente de stocare a datelor și procesare a informațiilor mai rapide și mai eficiente din punct de vedere energetic. Anterior, producția de YIG era limitată la substraturi specifice, dar noua metodă permite fabricarea de structuri asemănătoare punților care pot fi apoi transferate în alte materiale.

Rezultatele acestui studiu au fost publicate în revista „Angewandte Physik Briefe” și arată că rezultate bune pot fi obținute chiar și la temperaturi scăzute, ceea ce este important pentru aplicațiile în magnonica cuantică. Posibilitatea de a lega plăci YIG de siliciu, unul dintre cei mai comune semiconductori din electronică, deschide, de asemenea, noi orizonturi pentru dispozitivele hibride în care undele de spin sunt cuplate cu unde electrice sau vibrații mecanice.

Viitorul spintronicii Magnon

Magnatica ca domeniu științific este din ce în ce mai preocupată de transportul și procesarea informațiilor prin undele de spin. Termenul „magnon” descrie cuantumul undei de spin asociat cu răsturnarea unui singur spin. Cercetarea Magnon spintronica investighează modul în care magistralele de date și elementele de procesare bazate pe Magnon pot fi dezvoltate pentru a gestiona eficient atât informațiile analogice, cât și cele digitale.

YIG nu servește doar ca un izolator magnetic excelent, ci și ca o cheie pentru tehnologiile eficiente din punct de vedere energetic, deoarece permite transmiterea și procesarea informațiilor de rotație fără energie în joule. Evoluțiile din acest domeniu promit o nouă formă de procesare a informațiilor care ar putea reduce semnificativ consumul de energie în viitor.

Succesele echipei din Münster și Heidelberg, împreună cu abordările inovatoare de la Universitatea Martin Luther din Halle-Wittenberg, semnalează o schimbare de paradigmă în știința materialelor și procesarea informațiilor. Aceste progrese ar putea pune bazele următoarei generații de hardware AI, care nu este doar puternic, ci și durabil.

Cercetarea a fost finanțată de Fundația Germană de Cercetare ca parte a Centrului de Cercetare Colaborativă 1459 „Materia inteligentă”. Studiul care stă la baza acestor dezvoltări a fost publicat în renumita revistă „Nature Materials”. Acest lucru evidențiază progresele semnificative și potențialul care se află în studiul aprofundat și aplicarea undelor de spin.