Skyrmions revoluționari: Cheia pentru calculatoare mai rapide!

Skyrmions revoluționari: Cheia pentru calculatoare mai rapide!

Cercetările de la Universitatea Johannes Gutenberg din Mainz (JGU) au făcut progrese semnificative în domeniul stocării datelor tridimensionale. Pe 6 octombrie 2025, a fost anunțat că echipa JGU a dezvoltat cu succes skyrmioni tridimensionali în antiferomagneți sintetici. Aceste structuri inovatoare, cunoscute și sub numele de tuburi skyrmion hibride, ar putea introduce o nouă eră în tehnologia de calcul, permițând dispozitive mai mici, mai rapide și mai durabile. Descoperirea a fost publicată pe 26 septembrie în jurnal Comunicarea naturii publicat.

Skyrmionii sunt obiecte topologice care au atras interesul în domeniul dispozitivelor spintronice, în primul rând datorită proprietăților lor unice. Introduse pentru prima dată de Tony Skyrme, ele se referă la sisteme cu numere topologice complexe și reprezintă o zonă fascinantă de cercetare. Accentul actual pe skyrmionii tridimensionali la JGU urmărește să crească semnificativ densitatea de stocare, care este crucială pentru calculul cuantic și pentru calculul inspirat de creier. Acești skyrmioni avansati se pot mișca eficient și pot fi controlați cu curent electric, punând în joc utilizarea lor ca purtători de informații pentru soluții noi de stocare.

Dinamica unică a mișcării

Una dintre caracteristicile cheie ale tuburilor Skyrmion nou dezvoltate este că sunt răsucite neuniform, spre deosebire de modelele anterioare, răsucite omogen. Această inegalitate duce la diferite modele de mișcare în cadrul structurii, ceea ce deschide o a treia dimensiune a stocării datelor. Experimentele anterioare cu skyrmionii 3D nu au produs un avantaj semnificativ pentru stocarea datelor; totuși, această nouă abordare ar putea fi promițătoare. Lucrările de cercetare desfășurate la JGU au inclus investigații materiale complexe care au fost verificate la Centrul de Cercetare Jülich.

Mișcarea skyrmionilor a fost studiată cu precizie cu ajutorul surselor puternice de sincrotron precum BESSY II și Sursa de lumină elvețiană. Acest lucru demonstrează angajamentul oamenilor de știință de a explora în continuare proprietățile fizice ale skyrmionilor și potențialele lor aplicații în stocarea de date modernă.

Perspective în tehnologia cuantică și inspirată de creier

Noile descoperiri au implicații de anvergură pentru calcularea inspirată de creier, care include tehnologii care imită funcționarea neuronilor și sinapselor umane. Skyrmionii tridimensionali ar putea juca un rol cheie aici, permițând potențial procesarea datelor într-un mod care imită rețelele neuronale. Această dezvoltare ar putea îmbunătăți semnificativ performanța anumitor rețele neuronale și ar putea reduce eficiența acestora.

Tare PMC Skyrmionii au devenit recent mai importanți, mai ales ca purtători de informații promițători în stocarea spintronica de înaltă densitate, eficientă din punct de vedere energetic. Proprietățile skyrmionilor îi fac ideali pentru aplicații inovatoare, cum ar fi tranzistoarele skyrmionice și concepte noi de calcul bazate pe procesare probabilistică. Capacitatea de a muta skyrmionii cu curenți electrici foarte mici îi face deosebit de atractivi pentru evoluțiile viitoare în tehnologia informației.

În general, cercetările de la JGU arată că aplicarea inovatoare a skyrmion-urilor deschide perspective excelente pentru următoarea generație de arhitecturi de computere. Aceste progrese ar putea revoluționa modul în care datele sunt stocate și procesate și ar putea avansa foarte mult atât în ​​calculul cuantic, cât și în abordările inspirate de creier.