Klassische Computer verbrauchen viel Strom für die Berechnung und geben dabei eine große Menge Wärme ab. Genug, um Lüfter oder Wasser zum Kühlen zu benötigen. Der ökologische Fußabdruck dieser Geräte ist eine Bedrohung für unsere Umwelt. Aus diesem Grund wurde schon seit einiger Zeit nach günstigeren Alternativen gesucht.
Zum Glück haben MIT-Forscher eine neue Computerarchitektur erfunden, die auf magnetischen Wellen basiert und für die Berechnung keinen Strom benötigt. Dies wird als großer Fortschritt bei der Entwicklung von Geräten angesehen, die für magnetbasierte "Spintronic" -Schaltungen entwickelt wurden.
Die spintronischen Schaltkreise
Sie nutzen eine Quanteneigenschaft von Elektronen, die „Spinwelle“ genannt wird, in magnetischen Materialien mit Gitterstruktur. Bei diesem Ansatz werden die Eigenschaften der Spinwelle moduliert, um eine quantifizierbare Ausgabe zu erzeugen, die wiederum zur Berechnung der Daten verwendet wird.
Die Modulation dieser Eigenschaften erfordert jedoch normalerweise die Verwendung von elektrischem Strom unter Verwendung von Vorrichtungen, die Signalrauschen verursachen können, wodurch der Leistungsgewinn aufgehoben wird.
Die vom MIT entwickelte neue Schaltungsarchitektur umfasst die Verwendung eines nanometerbreiten Magnetbereichs aus geschichteten Nanofilmen, um die Eigenschaften von Spinwellen zu modulieren. Die Architektur macht Strom überflüssig.
Hier beschreibt er die Entdeckung im Zusammenhang mit spintronischen Schaltkreisen die Nachrichtenorganisation MIT News: „In Zukunft könnten Paare von Spinwellen über zwei Kanäle in die Schaltung eingespeist werden. Sie werden für verschiedene Eigenschaften moduliert und kombiniert. Sie erzeugen messbare Quanteninterferenzen, die wir für die Berechnungen verwenden werden (ein bisschen wie Photonenwelleninterferenzen werden für die verwendet Quantenberechnung) ".
zweite Luqiao Liu, Hauptforscher der Gruppe im Electronic Research Laboratory al MITWave Computing könnte sich als vielversprechende Alternative zum Silizium-Computing erweisen.
Er addiert: „Durch die Nutzung so kleiner Flächen können wir die Spinwelle modulieren. Sie können diese beiden getrennten Zustände ohne echte Energiekosten erstellen. Wir verlassen uns nur auf Spinwellen und das magnetische Material selbst.“
Ein "Klempner" Beispiel
Beschreibung der Schaltung, Liu Er sagt, es sei wie eine Wasserpfeife. Der verwendete Bereich, auch „Domänenwand“ genannt, ist ein Ventil, das steuert, wie das Wasser (Spinwelle) durch das Rohr (Material) fließt. Wenn eine ausreichend starke Spinwelle angelegt wird, kann die Position der Domänenwand verändert werden. Diese Modulation kann in einer präzisen Konfiguration gesteuert und verwaltet werden.
Forscher versuchen nun, funktionierende spintronische Schaltkreise zu bauen, um einfache Berechnungen durchzuführen. Der nächste Schritt besteht darin, das Material zu optimieren und potenzielles Signalrauschen zu reduzieren. Schließlich müssen wir eine Methode finden, um Zustände schnell zu ändern, indem wir uns um die Domänenwand bewegen.
