ComputersHowto
Klassiske computere bruger en enorm mængde elektricitet til computing og spreder en stor mængde varme i processen. Kulstofaftryk af sådanne enheder er en trussel mod vores miljø. Derfor forsøger forskere at komme med alternativer.
Heldigvis har MIT-forskere opfundet et nyt kredsløbsarkitekturdesign, der er afhængig af magnetiske bølger og ikke kræver elektricitet til computing. Dette betragtes som et spring i design af magnetiske "spintronic" enheder.
Sådanne enheder bruger en kvanteegenskab af elektroner kaldet "Spin wave" i magnetiske materialer med en gitterstruktur. I denne tilgang moduleres spinbølgeegenskaber til at producere et kvantificerbart output, som igen bruges til computerdata. Imidlertid kræver modulering af disse egenskaber injektion af elektrisk strøm ved hjælp af enheder, der kan forårsage signalstøj, hvorved præstationsforøgelsen negeres.
MIT-forskernes nye kredsløbsarkitektur involverer anvendelse af en nanometerbred domænevæg i lagdelte nanofilm af magnetisk materiale til modulering af spinbølgeegenskaber. Arkitekturen eliminerer behovet for at indsprøjte elektriske strømme.
Som MIT News beskriver det, “i fremtiden kunne par spinbølger føres ind i kredsløbet gennem to kanaler, moduleres til forskellige egenskaber og kombineres for at generere en vis målbar kvanteinterferens - svarende til hvordan fotonbølgeinterferens bruges til kvanteberegning.”
Ifølge Luqiao Liu, hovedforsker af Spintronic Material and Device Group i Research Laboratory of Electronics, kunne bølgecomputering vise sig at være et lovende alternativ til siliciumcomputering.
Han tilføjer, ”Ved at bruge denne smalle domænevæg kan vi modulere spinbølgen og oprette disse to separate tilstande uden reelle energiomkostninger. Vi stoler bare på spinbølger og iboende magnetisk materiale.”
Han beskriver kredsløbet og siger, at det er som et vandrør. Domænevæggen er en ventil, der styrer, hvordan vand (spinbølge) strømmer gennem røret (materiale). Når der påføres en stærk nok spin-bølge, kan domænevæggens position ændres. Denne modulering kan styres under en overvåget opsætning.
Forskerne forsøger nu at opbygge et fungerende bølgekredsløb til at udføre grundlæggende beregninger. Det næste trin er at optimere materiale, reducere potentiel signalstøj og finde ud af en metode til hurtigt at skifte tilstand ved at bevæge sig rundt på domænevæggen.
Vi håber, at den nye kredsløbsarkitektur vil bane vejen for meget effektiv computing, der ikke kræver elektricitet, og der genereres minimal varme i processen.
Læs også: Bliss OS 12 giver dig mulighed for at køre Android 10 på Linux eller Windows 10-pc
