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特省电的“波运算”盘算机或将问世,甚至可以不用电

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吉利亚脊 发表于 2019-12-4 06:23:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
吉利亚脊
2019-12-4 06:23:37 90 0 看全部
特省电的“波运算”盘算机或将问世,甚至可以不用电

传统盘算机在运算和数据存储的历程中需要泯灭大量的电能并发生大量的废热。为了寻找更有效的替代品,科学家已经开始设计基于磁性的“自旋电子”盘算机,这种装置耗电相对较少,而且险些不发生热量。

据美国“优睿科”网站11月28日消息称,美国麻省理工学院(MIT)的研究人员设计出一种新型的电路,它能够在不用电的情况下,使用电磁波对盘算机举行准确控制。这一希望是向基于磁性的实用盘算机设备迈出的重要一步。与传统的电子盘算机相比,这类新型盘算机具有更高效的运算潜力。

自旋电子器件所使用的“自旋波”(spin wave),是具有晶格结构的磁性质料中电子的量子特性之一。这种要领通过调制自旋波的特性来生成可丈量的、并能与运算相关联的输出信号。在这项研究之前,调制自旋波需要注入电流,而使用大型元件会发生信号噪声,这大大地抵消了固有性能增益。

这次,MIT的研究人员开发出的电路结构只运用只有几纳米宽的域壁来调制通过其的自旋波,而这层域壁位于由若干层磁性质料组成的纳米膜中,其中没有任何特另外组件,也没有注入电流。反过来,自旋波可以凭据需要来举行调治,从而控制域壁的位置。因此,这一机制便能够准确控制两种变化的自旋波状态——它们划分对应于传统盘算机二进制系统中使用的“1”和“0”。

在未来,物理学家能够将成对的自旋波通过双通道注入电路,并凭据差异特性来举行调制,这些自旋波还能团结起来生成可丈量的量子干预干与信号。研究人员假设,这类基于干预干与的自旋电子设备(好比量子盘算机),可以执行传统盘算机难以完成的高度庞大的任务。

MIT电子工程与盘算机科学系(EECS)教授、电子学研究实验室自旋电子质料与器件小组的首席研究员Luqiao Liu展望道:“人们开始寻找硅以外的运算质料,而'波运算'就是富有潜力的替代者之一。”

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