Невидимі магніти: дослідники знайшли спосіб прискорити комп’ютери у тисячу разів — Доктор Фелікс Шильберт з групи дослідників у лабораторії / University of Augsburg

Дослідники з Німеччини та Японії у рамках нового проєкту вивчають антиферомагнетики, які потенційно здатні прискорити обробку даних комп’ютерами у тисячу разів.

Антиферомагнетики на відміну від традиційних магнітів, не створюють вимірюваного магнітного поля. Через це вчені часто називають їх “невидимими магнітами”. Кожен атомний шар в антиферомагнетиках має магнітний напрям, протилежний попередньому. Останнім часом вони привертають все більше уваги, оскільки мають перспективи пришвидшення обробки даних та здатні значно знизити енергоспоживання цифрової інфраструктури.

“Антиферомагнетики можуть допомогти нам створювати набагато швидші та енергоефективніші технології”, — переконаний професор Школи природничих наук Технічного університету Мюнхена Йоганнес Кнолле.

До групи дослідників також входять Давіде Боссіні з Університету Констанца, Цуйосі Кімура з Токійського університету та Наокі Огава і Йошинорі Токура з науково-дослідного інституту RIKEN. Науковці зазначають, що протягом багатьох десятиліть керування та маніпулювання антиферомагнетиками було ускладненим через особливості їхніх спинів. Сусідні магнітні моменти в антиферомагнетиках спрямовані у протилежні сторони та взаємно компенсують один одного.

Однак наразі, на думку дослідників, цими матеріалами можна керувати за допомогою світла. Ранні дослідження виявили сильний зв’язок між світлом та антиферомагнетиками. Також було продемонстровано, що ці стани можна виявити оптично.

“Найбільше в цій співпраці мене захоплює те, як ми можемо поєднати нові теоретичні ідеї з передовими експериментами, щоб перетворити ці екзотичні квантові матеріали на реальні інновації”, — наголошує Йоганнес Кнолле.

Дослідники мають намір керувати антиферомагнетиками за допомогою світлових імпульсів тривалістю у трильйонні частки секунди. Новий метод може прискорити обробку даних у 1000 разів порівняно з наявними технологіями зберігання даних на феромагнітних носіях.

Науковці прагнуть з’ясувати, як найшвидше та найточніше контролювати антиферомагнітні стани та хочуть виявити нові антиферомагнітні матеріали, які можна буде максимально швидко перемикати за допомогою світла або механічної напруги. У рамках завершального етапу науковці планують розробити та експериментально підтвердити нові функціональні можливості пристроїв на базі цих матеріалів.

Раніше ми писали, що у США створили перший у світі петагерцевий транзистор. TSMC окреслила плани помістити понад 1 трлн транзисторів у 3D-пакуванні та 200 млрд у монолітних чіпах до 2030 року.