Revoluční Skyrmions: Klíč k rychlejším počítačům!

Revoluční Skyrmions: Klíč k rychlejším počítačům!

Výzkum na Univerzitě Johannese Gutenberga Mainz (JGU) zaznamenal významný pokrok v oblasti trojrozměrného ukládání dat. 6. října 2025 bylo oznámeno, že tým JGU úspěšně vyvinul trojrozměrné skyrmiony v syntetických antiferomagnetech. Tyto inovativní struktury, známé také jako hybridní skyrmionové trubice, by mohly zahájit novou éru výpočetní techniky tím, že umožní menší, rychlejší a udržitelnější zařízení. Průlom byl zveřejněn 26. září v časopise Příroda komunikace zveřejněno.

Skyrmiony jsou topologické objekty, které přitahují zájem na poli spintronických zařízení především díky svým jedinečným vlastnostem. Poprvé je představil Tony Skyrme, odkazují na systémy s komplexními topologickými čísly a představují fascinující oblast výzkumu. Současné zaměření na trojrozměrné skyrmiony v JGU má za cíl výrazně zvýšit hustotu úložiště, což je zásadní pro kvantové výpočty a mozkem inspirované výpočty. Tyto pokročilé skyrmiony se mohou efektivně pohybovat a být řízeny elektrickým proudem, což přináší do hry jejich využití jako nosiče informací pro nová řešení úložiště.

Jedinečná dynamika pohybu

Jednou z klíčových vlastností nově vyvinutých trubic skyrmion je, že jsou nerovnoměrně zkroucené, na rozdíl od předchozích, homogenně stočených modelů. Tato nerovnost vede k různým vzorcům pohybu v rámci struktury, což otevírá třetí dimenzi ukládání dat. Předchozí experimenty s 3D skyrmiony nepřinesly významnou výhodu pro ukládání dat; tento nový přístup by však mohl být slibný. Výzkumné práce na JGU zahrnovaly komplexní materiálové průzkumy, které byly ověřeny ve Výzkumném centru Jülich.

Pohyb skyrmionů byl přesně studován pomocí výkonných synchrotronových zdrojů jako BESSY II a Swiss Light Source. To demonstruje odhodlání vědců dále zkoumat fyzikální vlastnosti skyrmionů a jejich potenciální aplikace v moderním ukládání dat.

Perspektivy v kvantové a mozkem inspirované technologii

Nové poznatky mají dalekosáhlé důsledky pro mozkem inspirované počítače, které zahrnují technologie napodobující fungování lidských neuronů a synapsí. Klíčovou roli by zde mohli hrát trojrozměrní skyrmioni, kteří by potenciálně umožnili zpracování dat způsobem, který napodobuje neuronové sítě. Tento vývoj by mohl výrazně zlepšit výkon určitých neuronových sítí a snížit jejich efektivitu.

Hlasitý PMC Skyrmiony v poslední době nabývají na důležitosti, zejména jako slibné nosiče informací v energeticky účinném spintronickém úložišti s vysokou hustotou. Vlastnosti skyrmionů je činí ideálními pro inovativní aplikace, jako jsou tranzistory skyrmionic a nové výpočetní koncepty založené na pravděpodobnostním zpracování. Schopnost pohybovat skyrmiony velmi malými elektrickými proudy je činí zvláště atraktivními pro budoucí vývoj v oblasti informačních technologií.

Celkově výzkum v JGU ukazuje, že inovativní aplikace skyrmionů otevírá skvělé perspektivy pro další generaci počítačových architektur. Tyto pokroky by mohly způsobit revoluci ve způsobu ukládání a zpracování dat a výrazně posunout jak kvantové výpočty, tak přístupy inspirované mozkem.