Революционните Skyrmions: Ключът към по-бързите компютри!

Революционните Skyrmions: Ключът към по-бързите компютри!

Изследванията в университета Йоханес Гутенберг в Майнц (JGU) постигнаха значителен напредък в областта на съхранението на триизмерни данни. На 6 октомври 2025 г. беше обявено, че екипът на JGU успешно е разработил триизмерни скирмиони в синтетични антиферомагнетици. Тези иновативни структури, известни също като хибридни skyrmion тръби, биха могли да въведат нова ера в компютърните технологии, като позволят по-малки, по-бързи и по-устойчиви устройства. Пробивът беше публикуван на 26 септември в списанието Nature Communications публикувани.

Skyrmions са топологични обекти, които са привлекли интерес в областта на спинтроничните устройства, главно поради техните уникални свойства. Въведени за първи път от Тони Скирм, те се отнасят до системи със сложни топологични числа и представляват завладяваща област на изследване. Настоящият фокус върху триизмерните скирмиони в JGU има за цел значително да увеличи плътността на съхранението, което е от решаващо значение за квантовите изчисления и изчисленията, вдъхновени от мозъка. Тези усъвършенствани скирмиони могат да се движат ефективно и да се управляват с електрически ток, което включва използването им като носители на информация за нови решения за съхранение.

Уникална динамика на движение

Една от ключовите характеристики на новоразработените skyrmion тръби е, че те са неравномерно усукани, за разлика от предишните, хомогенно усукани модели. Това неравенство води до различни модели на движение в структурата, което отваря трето измерение за съхранение на данни. Предишни експерименти с 3D skyrmions не доведоха до значително предимство за съхранение на данни; но този нов подход може да бъде обещаващ. Изследователската работа, проведена в JGU, включваше сложни изследвания на материали, които бяха проверени в изследователския център Jülich.

Движението на скирмионите беше прецизно проучено с помощта на мощни синхротронни източници като BESSY II и Swiss Light Source. Това демонстрира ангажимента на учените да изследват по-нататък физическите свойства на скирмионите и потенциалните им приложения в съвременното съхранение на данни.

Перспективи в квантовата и вдъхновена от мозъка технология

Новите открития имат широкообхватни последици за вдъхновените от мозъка компютри, които включват технологии, които имитират функционирането на човешки неврони и синапси. Триизмерните скирмиони могат да играят ключова роля тук, потенциално позволявайки обработка на данни по начин, който имитира невронни мрежи. Това развитие може значително да подобри работата на определени невронни мрежи и да намали тяхната ефективност.

Силно PMC Skyrmions наскоро станаха по-важни, особено като обещаващи носители на информация в енергийно ефективно спинтронно съхранение с висока плътност. Свойствата на скирмионите ги правят идеални за иновативни приложения като скирмионни транзистори и нови изчислителни концепции, базирани на вероятностна обработка. Способността да движат скирмиони с много малки електрически токове ги прави особено привлекателни за бъдещото развитие на информационните технологии.

Като цяло изследванията в JGU показват, че иновативното приложение на skyrmions отваря страхотни перспективи за следващото поколение компютърни архитектури. Тези постижения биха могли да революционизират начина, по който данните се съхраняват и обработват, и значително да усъвършенстват както квантовите изчисления, така и подходите, вдъхновени от мозъка.