`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Быстрая магнитная запись данных

Магнитное хранилище данных уже давно считается слишком медленным для использования с рабочей памятью компьютеров. Исследователи теперь изучили технику, с помощью которой магнитные записи данных могут быть сделаны значительно быстрее и с меньшей энергией.

Уже почти семьдесят лет магнитные ленты и жесткие диски используются для хранения данных в компьютерах. Несмотря на множество новых технологий, которые были разработаны за это время, управляемое намагничивание носителя данных остается главным выбором для архивирования информации из-за его долговечности и низкой цены. Однако как средство реализации памяти с произвольным доступом (ОЗУ), которая используются в качестве основной памяти для обработки данных в компьютерах, магнитные технологии хранения данных долгое время считались неадекватными. Это в основном связано с низкой скоростью записи и относительно высоким потреблением энергии.

Пьетро Гамбарделла (Pietro Gambardella), профессор кафедры материалов Цюрихского ETH, и его сотрудники вместе со своими коллегами из Физического факультета и Института Пауля Шеррера (PSI) показали, что с использованием нового метода магнитную запись может сделать очень быстро и без потери энергии.

В традиционных технологиях магнитного хранения данных используются ленточные или дисковые носители данных, покрытые сплавом кобальта. Токопроводящая катушка создает магнитное поле, которое изменяет направление намагничивания в небольшой области носителя данных (домене). По сравнению со скоростями современных процессоров эта процедура выполняется очень медленно, а электрическое сопротивление катушек приводит к потере энергии. Поэтому было бы намного лучше, если бы можно было непосредственно изменять направление намагничивания, не используя магнитные катушки.

В 2011 году проф. Гамбарделла и его коллеги уже продемонстрировали технику, которая могла бы сделать именно это: электрический ток, проходящий через специально покрытую полупроводниковую пленку, обращал намагниченность в области размером нескольких сотен нанометров. Это стало возможным благодаря квантовомеханическому эффекту, называемому спин-орбитальным взаимодействием. При этом ток, текущий в проводнике, приводит к накоплению электронов с противоположными магнитными моментами (спинами) на краях проводника. Электронные спины, в свою очередь, создают магнитное поле, которое заставляет атомы в соседнем магнитном материале изменять ориентацию их магнитных моментов. В новом исследовании ученые теперь подробно изучили, как этот процесс работает, и насколько быстро он работает.

В своем эксперименте исследователи обратили намагниченность кобальтовой области, имеющей диаметр всего 500 нанометров, используя импульсы электрического тока, которые протекали через соседнюю платиновую проволоку. Во время этого процесса они подвергли область воздействию сильно сфокусированных рентгеновских лучей, которые были созданы на швейцарском источнике света в PSI. Рентгеновские лучи сканировали область последовательно с пространственным разрешением 25 нанометров. Насколько сильно область поглощала рентгеновские лучи в определенной точке зависело от местного направления намагничивания.

«Таким способом мы получили двумерное изображение намагниченности внутри кобальтовой области и могли наблюдать, как импульс тока постепенно менял ее», - объясняет Мануэль Баумгартнер (Manuel Baumgartner), ведущий автор исследования и докторант в исследовательской группе проф. Гамбарделлы.

Таким образом, исследователи смогли заметить, что инверсия намагничивания происходила менее чем за одну наносекунду - значительно быстрее, чем в других недавно изученных методах. «Более того, мы можем теперь предсказать на основе экспериментальных параметров, когда и где начинается инверсия намагничивания и где она заканчивается», - добавляет проф. Гамбарделла. В других методах инверсия также управляется электрическим током, но она нарушается тепловыми флуктуациями в материале, что приводит к большим изменениям в синхронизации инверсии.

Исследователи направили до триллиона импульсов инверсии через кобальтовую область на частоте 20 МГц, не наблюдая никакого снижения качества инверсии намагничивания. «Это дает нам надежду на то, что наши технологии должны быть пригодны для применения в магнитных ОЗУ», - говорит бывший пост-докторант проф. Гамбарделлы Кевин Гарелло (Kevin Garello), также ведущий автор исследования.

На первом этапе исследователи хотели бы оптимизировать свои материалы, чтобы инверсию выполнялась еще быстрее и при меньших токах. Еще одна возможность - улучшить форму кобальтовых областей. По словам исследователей, на данный момент они являются круглыми, но другие формы, такие как эллипсы или ромбы, могут сделать инверсию намагничивания еще более эффективной. Магнитные ОЗУ могут, среди прочих вещей, сделать загрузку операционной системы компьютера устаревшей - соответствующие программы останутся в рабочей памяти, даже когда питание выключено.

Быстрая магнитная запись данных

В 1956 году IBM представила первый магнитный жесткий диск - RAMAC. Теперь исследователи из ETH протестировали новую технологию магнитной записи, которая вскоре может быть использована в качестве ОЗУ современных компьютеров

Nokia выводит на рынок сверхбыстрый оптический приемопередатчик

Nokia выводит на рынок сверхбыстрый оптический приемопередатчик

Оптический чип Nokia обеспечивает скорость передачи данных 200 Гбит/с на длину волны по подводным кабелям, 400 Гбит/с в городских сетях, 600 Гбит/с в центрах обработки данных.

Через два года после того, как Nokia впервые продемонстрировала свою схему модуляции с самой высокой пропускной способностью, компания объявила о ее выпуске в качестве продукта.

На следующей неделе компания представит свой PSE-3 (photonic service engine – фотонный сервисный движок) в Сан-Диего на конференции OFC.

Nokia заявила, что даже по магистральным подводным кабельным системам практически повсеместно можно достичь скорости передачи данных 200 Гбит/с (на длину волны), региональные линии связи могут работать со скоростью 400 Гбит/с, а межсетевые соединения центра обработки данных могут поддерживать 600 Гбит/с на длину волны.

В заявлении Nokia говорится, что PSE-3 может увеличить пропускную способность сети «на 65% по существующими в настоящее время сетями» при снижении энергопотребления на 60% и может применяться в сетях операторов связи от масштабов города до магистральных подводных кабелей.

Релиз чипа представляет собой коммерциализацию технологий, продемонстрированных в полевых испытаниях в 2016 и 2017 годах.

В 2016 году Nokia работала с Deutsche Telekom и Техническим университетом в Мюнхене и достигла пропускной способности 1 Тбит/с на длину волны в масштабах города. В прошлом году Nokia заявила о достижении 250 Гбит/с на оптический канал в полевых испытаниях технологии на подводной сети Facebook из Нью-Йорка в Ирландию.

Чипсет реализует свои возможности с помощью технологии, имеющей название «вероятностное формирование созвездия» (PCS - probabilistic constellation shaping), в котором кремний выбирает комбинацию фаза/амплитуда с наименьшим шумом (лучшие точки «созвездия» возможных модуляций) для передачи данных.

PSE-3 использует QAM-64 (квадратурная амплитудная модуляция), что означает, что у него есть 64 точки созвездия для выбора с непрерывной выборкой для адаптации к условиям в волокне.

В видео в нижней части страницы директор подсистемы оптической передачи из Nokia Bell Labs Питер Уинзер (Peter Winzer) говорит, что цель заключается в том, чтобы «оптимально сформировать ваши созвездия символов, чтобы как можно ближе подойти к пределу Шеннона».

Директор подсистемы оптической передачи из Nokia Bell Labs Питер Уинзер (Peter Winzer) также пояснил, что «формирование» алгоритма выполняется функцией, реализованной в ASIC и называемой «распределителем совпадений», которая «отвечает за то, чтобы символы созвездия QAM встречались с разными вероятностями».

«Современные высокопроизводительные оптические интерфейсы и линейные системы WDM работают в районе 1,5—2,5 дБ от предела Шеннона», - пишет Nokia в поясняющих материалах, заявляя, что PSE-3 попадает в область 0,3 дБ от предела.

«Фокусируя энергию на символах с более низкой амплитудой по мере уменьшения скорости передачи данных, вероятностное формирование преобразует квадратный паттерн созвездия в более гауссовообразную форму. Это обеспечивает улучшенную подгонку к модели Шеннона шума Гаусса, что приводит к увеличению производительности, очень близкому к пределу Шеннона», - добавлено в материалах.

  

Прототип сконструированных напряженных материалов - будущее устройств хранения данных

Исследователи из Сингапурского университета технологии и дизайна (SUTD) и Шанхайского института микросистем и информационных технологий сконструировали материал на основе сверхрешетки для хранения данных. Данные записываются на границах раздела слоев сверхрешетки. Когда атомы на границе раздела неупорядочены, материал обладает высоким электрическим сопротивлением, а упорядоченная граница имеет низкое электрическое сопротивление. Поскольку изменяется только граница раздела, поднабор слоев внутри материала может оставаться неизменным и кристаллическим. Это означает, что граница может быть создана с помощью непереключающихся слоев - вся структура не должна переключаться в неупорядоченное состояние. Это делает сверхрешетку отличной от неструктурированных сплавов для памяти с измененяемой фазой, таких как сплав Ge2Sb2Te5.

Авторы показали в статье, опубликованной в Nano Futures, что быстрое переключение в этих наноструктурированных материалах связано с лавинным атомным переключением на границе раздела. Первый атом, который переключается, требует большого количества энергии, но последующие атомы требуют меньше энергии. По мере того как все больше атомов переключается, энергия, необходимая для переключения последующих атомов, снижается. Это приводит к экспоненциальному увеличению вероятности переключения с числом переключенных атомов.

Чжоу (Zhou) и др. показали, что энергия для переключения первого атома может быть получена путем напряжения слоя границы раздела. Исследовательская группа создала прототипы устройств памяти, использующие этот эффект, которые превосходит современные устройства памяти с фазовым переключением. Напряжение переключения, ток и время переключения существенно снижаются, а электрическое сопротивление изменяется в 500 раз.Таким образом, эти прототипы быстрее и эффективнее современных конкурирующих технологий.

Один из членов исследовательской группы, доцент Роберт Симпсон (Robert Simpson), сказал: «Устройства на сверхрешетках очень энергоэффективны. Мы предвидим, что эта технология, окажет влияние на новые архитектуры 3D-памяти, такие как Intel 3D x-point».

Прототип сконструированных напряженных материалов - будущее устройств хранения данных

Сравнение электрического тока переключения и времени переключения для памяти с переключением фазы на основе напряженных границ сверхрешеток с другими современными материалами памяти с изменением фазы

Однофотонный излучатель обеспечит квантовую обработку данных

Национальная лаборатория Лос-Аламоса выпустила первый материал, способный к однофотонному излучению при комнатной температуре и на телекоммуникационных длинах волн. Эти квантовые излучатели на основе углеродных нанотрубок могут быть важны для оптической квантовой обработки информации и информационной безопасности, а также представляют значительный интерес для сверхчувствительных зондирования, метрологии и изображений и в качестве источников фотонов для фундаментальных исследований в квантовой оптике.

«С помощью химической модификации поверхности нанотрубок для управляемого ввода светоизлучающих дефектов, мы разработали углеродные нанотрубки в качестве источника одиночных фотонов, приблизив тем самым внедрение квантовых излучателей на основе дефектов, работающих при комнатной температуре, и демонстрируя их функцию в технологически полезном диапазоне длин волн», - сказал Стивен Дорн (Stephen Doorn), руководитель проекта в Лос-Аламосе и член Центра интегрированных нанотехнологий (CINT). «В идеальном случае один фотонный излучатель должен обеспечивать как работу при комнатной температуре, так и излучение на телекоммуникационных длинах волн, но это оставалось труднодостижимой целью. До настоящего времени материалы, которые могли бы действовать как одиночные фотонные эмиттеры в этих длинах волн, должны были охлаждаться до температуры жидкого гелия, что делает их гораздо менее полезными для конечных приложений или научных целей», - добавил он.

Критическим прорывом в работе CINT стала способность команды заставлять нанотрубку испускать свет вдоль трубки из одной точки только на дефектном участке. Ключом к этому было ограничение уровня дефектов по одному на трубку. Одна трубка, один дефект, один фотон. , , , Испуская только один фотон за один раз, можно управлять квантовыми свойствами фотонов для хранения, манипуляции и передачи информации.

Исследователи из CINT смогли достичь этой степени контроля, используя химию на основе диазония, процесса, с помощью которого они связывали органическую молекулу с поверхностью нанотрубки для получения дефекта. Реакция химического взаимодействия диазония позволила обеспечить контролируемое введение дефектов на основе бензола с пониженной чувствительностью к естественным колебаниям в окружающей среде. Важно отметить, что универсальность химии диазония также позволила исследователям получить доступ к присущей нанотрубкам настраиваемости длин волн излучения.

Длина волн (или цвет) фотонов, созданных при большинстве других подходов, была слишком коротка для телекоммуникационных применений, где фотонами нужно было эффективно манипулировать, а затем транспортировать в оптических схемах. Команда обнаружила, что, выбирая нанотрубку соответствующего диаметра, излучение одиночных фотонов может быть настроено на область длин волн для телекоммуникаций.

Углеродные нанотрубки с такой функциональностью имеют значительные перспективы для дальнейшего развития, отметил Дорн, включая интеграцию в фотонные, плазмонные и метамагнитные структуры для дальнейшего управления квантовыми эмиссионными свойствами и внедрения в электронные устройства и оптические схемы для разнообразных приложений.

Однофотонный излучатель обеспечит квантовую обработку данных

Исследователи из Национальной лаборатории Лос-Аламоса получили первый известный материал, способный к однофотонному излучению при комнатной температуре и на телекоммуникационных длинах волн с использованием химически функционализированных углеродных нанотрубок

Электрооптический модулятор размером бактерии

Электрооптический модулятор, который в 10 раз меньше и потенциально может быть в 100 раз более энергоэффективней, чем лучшие предыдущие устройства, был спроектирован и изготовлен исследователями из Университета штата Орегон (OSU). Устройство примерно соответствует размеру бактерии, измеряемой 0,6-8 микронами.

Электрооптический модулятор, который в основном служит для переключения оптических сигналов, может привести к значительному сокращению энергии, используемой ЦОД и суперкомпьютерами.

«Это, безусловно, самое захватывающее исследование, которое я когда-либо делал из-за того, какое влияние оно окажет, и из-за проблемы, которая возникла при проектировании и изготовлении», - сказал Алан Ван (Alan Wang), доцент электротехники в Инженерном колледже OSU.

Для их изобретения Ван и его докторант, Эрвен Ли (Erwen Li) использовали технологию прозрачных проводящих оксидных материалов, также разработанную в штате Орегон. Для объединения металлоксидного полупроводникового конденсатора с ультракомпактной фотонно-кристаллической нанополостью созданная ими структура использует прозрачный проводящий оксидный затвор вместо типичного металлического затвора.

Дизайн, сочетающий инновации в материалах и устройствах, улучшил взаимодействие между электроникой и фотоникой, что позволило исследователям создать меньший электрооптический модулятор.

Ван проконсультировался со своими коллегами по промышленности о том, был ли он на правильном пути при разработке.

«Они сказали, что уменьшение размеров и сокращение потребления энергии будет тенденцией в ближайшие пять-десять лет в отрасли. Так что это именно то устройство, которое они ищут», - сказал Ван.

Исследование является частью инициативы Министерства обороны по междисциплинарным университетским исследованиям. Ван является одним из шести исследователей из разных стран, получившим пятилетний грант от Управления научными исследованиями ВВС для продвижения технологий, направленных на сокращение потребления энергии оптоэлектронными устройствами.

Электрооптический модулятор размером бактерии

Дизайн, сочетающий инновации в материалах и устройствах, улучшил взаимодействие между электроникой и фотоникой, что позволило исследователям создать меньший электрооптический модулятор

Intel видит перспективность кремниевых спиновых кубитов

Квантовые вычисления заявили о своем потенциале для решения проблем, с которыми современные компьютеры не справляются. Ученые и индустрия ждут квантовых вычислений, чтобы ускорить продвижение в таких областях, как химия и разработка лекарств, финансовое моделирование и даже прогнозирование климата.

Чтобы реализовать потенциал квантовых вычислений, Intel начала совместную исследовательскую программу в 2015 г. с целью создания коммерчески жизнеспособной квантовой вычислительной системы.

Несмотря на значительный прогресс, исследования в области квантовых вычислений все еще находятся в начальном состоянии. Для реализации этой новой вычислительной парадигмы необходимо решить множество проблем и принять множество архитектурных решений. Например, пока не ясно, какую форму примут квантовые процессоры (или «кубиты»). Вот почему Intel проводит исследования в двух направлениях и инвестирует в них в равной степени.

Одной из возможных форм являются сверхпроводящие кубиты. Intel добивается быстрых успехов в разработке такого типа тестовых чипов, которыми также занимаются и другие отрасли промышленности и науки. Кроме того, Intel изучает альтернативную структуру, которая опирается на опыт мирового класса в производстве кремниевых транзисторов. Эта альтернативная архитектура называется «спиновые кубиты», которые работают в кремнии и могут помочь преодолеть некоторые из препятствий для перехода квантовых вычислений от исследований к реальности.

Спиновые кубиты очень напоминают полупроводниковую электронику и транзисторы, как мы их знаем сегодня. Они предоставляют свои квантовые свойства, используя спин одного электрона в кремниевом устройстве и управляя его состоянием с помощью маломощных микроволновых импульсов.

Спин электрона ориентируется в двух противоположных направлениях, которым можно приписать значения двоичных 0 и 1. Но подобно тому, как работают сверхпроводящие кубиты, эти электроны также могут существовать в суперпозиции, что означает, что спины могут с некоторой вероятностью находиться в двух состояниях одновременно. При этом они теоретически могут обрабатывать огромные массивы данных параллельно намного быстрее, чем классический компьютер.

Среди задач, которые исследователи должны преодолеть, прежде чем квантовые вычисления могут стать коммерческой реальностью, это невероятно неустойчивая природа кубитов. Любой шум или непреднамеренное наблюдение за ними могут привести к потере данных. Эта неустойчивость требует, чтобы они работали при чрезвычайно низких температурах, что создает проблемы для материального дизайна самих чипов и электроники управления, необходимой для их работы. Сверхпроводящие кубиты довольно велики, что затрудняет масштабирование конструкции квантовой системы до миллионов кубитов, необходимых для создания действительно полезной коммерческой системы.

Спиновые кубиты, по сравнению с их сверхпроводящими аналогами, предлагают несколько преимуществ в решении этих задач.
Поскольку спиновые кубиты намного меньше по размеру, их время согласованной работы, как ожидается, будет более продолжительным, что является преимуществом, поскольку исследователи стремятся масштабировать систему до миллионов кубитов, которые потребуются для коммерческой системы.

Кремниевые спиновые кубиты могут работать при более высоких температурах, чем сверхпроводящие кубиты (1 кельвин, в отличие от 20 милликельвин). Это может значительно снизить сложность системы, требуемой для работы микросхем, позволяя расположить управляющую электронику ближе к процессору.

Дизайн процессоров на спиновых кубитах очень похож на традиционные кремниевые транзисторные технологии. Несмотря на то что для этой технологии существуют важные научные и технические проблемы, Intel имеет оборудование и инфраструктуру с многолетним опытом производства транзисторов.

На этой неделе на Ежегодном собрании Американской ассоциации содействия развитию науки (AAAS) компания QuTech, партнер Intel по исследованиям, представит доклад о своем успехе в создании двухкубитового квантового компьютера на основе спина, который может быть запрограммирован на выполнение двух простых квантовых алгоритмов. Эта разработка прокладывает путь к более крупным процессорам на основе спина, способным к более сложным приложениям.

Intel разработала конвейерное производства спинового кубита на своем 300-миллиметровой технологическом процессе, используя изотопически чистые пластины, полученные специально для производства чипов для тестирования спиновых кубитов. В течение нескольких месяцев Intel рассчитывает производить много пластин в неделю, каждая из которых имеет тысячи небольших кубитных массивов.

В будущем Intel и QuTech будут продолжать исследования как сверхпроводящих, так и спиновых кубитов по всей квантовой системе из кубитовых устройств.

      Intel видит перспективность в кремниевых спиновых кубитах

Корпорация Intel разработала конвейерное производство спиновых кубитов на своем технологическом процессе 300 мм, используя изотопически чистые пластины

Атомно-тонкие мемристоры могут обеспечить сверхвысокую плотность памяти

Применяя 2D-материалы к концепции мемристора, команда мультидисциплинарных исследователей из университетов США и Китая продемонстрировала масштабируемость энергонезависимого переключения сопротивления до атомно-тонких устройств.

Сообщая о своих результатах в ACS «Nano Letters» в статье под названием «Атомристор: энергонезависимое переключение сопротивления в атомных листах дихалькогенидов переходных металлов», исследователи экстраполируют, что «атомристоры», как они называют свои устройства, могут приводить к плотности мемристоров в диапазоне 1015 / мм3, что привело бы к теоретической поверхностной плотности 6,4 Тб/ дюйм2 для однобитового одноуровневого хранилища.

Хотя было замечено, что ряд многослойных двумерных (2D) материалов, обработанных раствором, может приводить к поведению энергонезависимого переключения сопротивлении (Nonvolatile Resistance Switching - NVRS), где сопротивление устройства может изменяться между высокоомным состоянием (HRS) и низкоомным (LRS) и сохранять эти состояния без потребления энергии, впервые такое NVRS-поведение наблюдается в атомарно-тонких вертикальных устройствах металл-изолятор-металл (MIM), утверждают исследователи.

Для создания своих «атомристоров» ученые подготовили синтетические атомно-тонкие листы дихалькогенида переходных металлов (TMD), таких как MoS2, MoSe2, WS2 и WSe2, используя стандартное химическое осаждение из паровой фазы (CVD) и металлоорганические процессы CVD. Затем они располагали атомарно-тонкие листы между различными типами электродов, включая серебро, золото и даже графен. Во всех случаях наблюдалось энергонезависимое переключение сопротивления. Матричные устройства состояли из атомных листов TMD между верхним и нижним электродами, поверх подложки из Si / SiO2.

В конкретной реализации с двумерным листом MoS2 атомристор имел высокоомное состояние (измеренные низкие токи) до тех пор, пока не было приложено смещение 1 В, чтобы установить атомно-тонкий переключатель в состояние с низким сопротивлением. Устройство сохраняло значение сопротивления до тех пор, пока не было приложено отрицательное смещение для его сброса. В этой вертикальной конфигурации металл-изолятор-металл, которая хорошо поддается 3D-интеграции, исследователи получили коэффициент включения / выключения более 104 и действительно нулевую статическую мощность для сохранения данных в условиях окружающей среды.

Они также подчеркивают, что атомристорные устройства предлагают отличные преимущества в плане предельного вертикального масштабирования вплоть до атомного слоя без операций формообразования. Заменив металлические электроды графеном, всю ячейку памяти можно масштабировать ниже 2 нм.

Устойчивость данных - это еще то, что необходимо улучшить, но их сохранение было проверено до недели, что может быть уже достаточным для определенных нейроморфных приложений, включающих краткосрочную и среднесрочную пластичность.

По мнению авторов, сконструированные в виде однобитного одноуровневого устройства памяти, эти уложенные слоями атомристоры будут давать теоретическую поверхностную плотность 6,4 Тб / дюйм2.

Атомно-тонкие мемристоры могут обеспечить сверхвысокую плотность памяти

Схематическая иллюстрация атомристора. Верхний и нижний
электроды (TE и BE) могут быть золотыми, а TMD
может быть MoS2

Впервые наблюдалось поляризационное вращение спиновых волн

Международная команда исследователей из Таиланда, США и Японии провела тщательное изучение экзотического поведения материала под названием «нецентросимметричный антиферромагнетик». Команда, наблюдавшая поведение распространения спиновых волн в магнитном материале, сообщила о своем открытии, которое впервые представило прямые доказательства невзаимных магнонов.

Эффект «кругового двулучепреломления», когда фотоны, движущиеся внутри определенного типа кристалла, имеют разные скорости в зависимости от их круговой поляризации, довольно распространен. Другими словами, левовращающиеся фотоны могут двигаться быстрее, чем правовращающиеся. Такой эффект, специфически проявляющийся при конечном внешнем магнитном поле, называется эффектом Фарадея, где плоскость поляризации линейно-поляризованного света поворачивается, когда он распространяется вдоль кристалла с углом поворота, в частности, линейно зависящим от поля. В современной оптической и фотонной технологии имеется множество применений этого эффекта. Оптический изолятор является одним из таких устройств с использованием эффекта Фарадея, тогда как магнитооптическая запись основана на его зеркальном варианте - эффекте Керра.

Другие системы также демонстрируют поведение, напоминающее эффект кругового двойного лучепреломления. В упорядоченном магнитном материале спиновое возбуждение также может распространяться вдоль кристалла. Это возбуждение называется «магноном». Подобно поляризационным состояниям фотонов, магноны в антиферромагнетике также имеют два различных состояния: левовращательное и правовращательное состояние. В большинстве магнитных материалов эти два состояния имеют одинаковую энергию и поэтому неразличимы. Однако в определенном типе магнитного материала эти два состояния магнонов ведут себя по-разному из-за отсутствия симметрии пространственной инверсии в кристаллической структуре.

Это явление, называемое невзаимными магнонами, было предсказано Хайями и др. (Hayami et al). Однако до этой работы не было прямого наблюдения за этими невзаимными магнонами.

Исследовательская группа провела эксперименты по рассеянию нейтронов на монокристаллах -Cu2V2O7 и продемонстрировала четкие свидетельства различных дисперсионных соотношений энергии-импульса между циркулярно левополяризованными и правополяризованными магнонами. Экспериментальные данные подтверждены расчетами.

Эта работа открывает новый режим магнитного материала, который может найти применение в магнонной электронике (магнонике), такой как полевой транзистор со спиновой волной.

Впервые наблюдалось поляризационное вращение спиновых волн

Линейно поляризованные состояния наблюдаемых спиновых волн в антиферромагнетике. Угол поляризации изменяется в пространстве, что действительно является аналогичным эффектом для «кругового двулучепреломления» света

Кто вы, доктор Хеннесси?

Компания Alphabet, являющаяся родительской по отношению к Google, объявила о назначении Джона Хеннесси (John L. Hennessy) председателем совета директоров. Он сменил Эрика Шмидта, занимавшего этот пост 17 лет.

Смена топ-менеджеров сама по себе является нетривиальным событием, поскольку от их умения управлять бизнесом во многом зависит будущее компаний, которыми они руководят. Однако данный случай вызывает особый интерес в связи с тем, что Джон Хеннесси внес огромный вклад в развитие процессорной архитектуры, да и Кремниевой долины в целом.

Джон Хеннесси получил бакалавра в области электротехники в 1973 г. в Университете г. Вилланова, штат Пенсильвания, и степень доктора философии в 1977 г. в Университете штата Нью-Йорк в Стони-Брук. C 1977 г. он является преподавателем в Стэнфордском университете, и в настоящее время – профессор электротехники и компьютерных наук.

Свои пионерские разработки в области процессорной архитектуры он начал в Стэнфордском университете в 1981 г., предложив использовать сокращенный набор команд, сегодня известный как RISC.

В то время, когда индустрия выступала за архитектуру полного набора команд (CISC), д-р Хеннесси собрал группу исследователей в Стэнфорде, чтобы сосредоточиться на архитектуре RISC. Он считал, что вычисления будут более эффективными с более простым набором команд, которые можно было бы обработать за один такт по сравнению с несколькими тактами, которые требовались для CISC-архитектуры. Он создал свой процессор MIPS (Microprocessor without Interlocked PipestageS), очень понравившийся ученым, но не заинтересовавший промышленность, которая была привязана к CISC-архитектуре. Чтобы помочь RISC реализовать свой потенциал и перенести технологию в коммерческую реализацию, Хеннесси взял творческий отпуск (до года) в Стэнфордском университете, и основал в 1984 году компанию MIPS Computer Systems (впоследствии MIPS Technologies). К концу 1990-х годов, увидев успех MIPS, большинство крупных микропроцессорных компаний выпустили собственные продукты на основе RISC-архитектуры. MIPS станет одной из лучших компьютерных архитектур для обработки данных в мире и будет использоваться в широком диапазоне приложений - от мобильных до игровых консолей.

        Кто вы, доктор Хеннесси?

В 1998 г. совместно с проф.Терезой Мен (Teresa Meng) из Стэнфордского университета и Чиком Патриком Юэ (Chik Patrick Yue) он создал компанию T-Span Systems, которая в 2000 г. была переименована в Atheros Communications. 

Преподаватель в Стэнфорде с 1977 года и занимавший должности проректора и декана Инженерной школы Хеннесси был назван десятым президентом Стэнфордского университета в 2000 году. Будучи первым инженером, занимающим эту должность, Хеннесси расширил университетские программы, связанные с окружающей средой, энергией и здоровьем человека. Он создал «Университет 21 века» с междисциплинарным подходом к решению глобальных проблем, меняя Стэнфорд фундаментальными способами. Хеннесси верит не только в изменения технологии к лучшему, но и в то, что технические инновации меняют мир к лучшему. Хеннесси стремился довести важные исследования до реализации и сделать их доступным для тех. В 2005 году был назначен президентом Стэнфордского университета. В 2012 году он получил самую престижную награду IEEE Medal of Honor: «За новаторство в архитектуре процессора RISC и за лидерство в области компьютерной техники и высшего образования». На самом деле, перечень его наград и премий может занять целый лист.

Нужно сказать, что Хеннесси постоянно колебался между преподавательской и административной деятельностью. Он был директором Cisco, Фонда Гордона и Бетти Мур, Фонда Даниэля Перла. А также состоял членом совета директоров Alphabet/Google с 2004 г. На этот раз маятник качнулся в сторону его председателя.

Kodak и Fujifilm – разные судьбы

Новость о том, что Fujifilm приобрела контрольный пакет акций совместного предприятия Fuji Xerox, в которое полностью влились активы американской компании Xerox, и тем самым приобрела право управлять последней, появилась во всех бизнес-разделах ведущей мировой прессы. И в этом контексте вспоминается судьба крупнейшей американской компании Kodak, бывшей в свое время глобальным лидером в производстве фото- и кинопленок, но вытесненной с рынка цифровой фотографией, пришедшей на смену пленочной. Судьба этих двух компаний, одна из которых обанкротилась, а вторая не только выжила, но и развила и укрепила свой бизнес, наверное, станет хрестоматийным примером эффекта подрывных технологий.

Компания Eastman Kodak была надежной опорой в американской фотоиндустрии, продавая доступные камеры и другие сопутствующие продукты, такие как огромное разнообразие любительских и профессиональных пленок, химикатов и бумаги. Фактически, согласно докладу Baltimore Sun, Kodak стала «крупнейшим в мире производителем пленок для фото- и кинокамер».

Однако когда цифровая фотография и печать появились на рынке, доходы Kodak стали быстро снижаться, и в конечном итоге компания подала заявку на банкротство в начале 2012 года. Ирония судьбы заключалась в том, что первая цифровая камера была изобретена именно в Kodak инженером Стивеном Дж. Сассоном (Steven J. Sasson) в 1975. Вот как он охарактеризовал ответ компании на его изобретение в интервью, данном The New York Times в 2008 г.: «Это очень интересно, но никому об этом не говорите».

По словам одного из бывших руководителей компании, «монополия Kodak была проблемой… Она всегда считала, что у нее есть данное Богом право на 100% рынка… Она никогда не брала на себя труд оглянуться и посмотреть на то, что делается у нее за спиной».

Даже когда компания пыталась диверсифицировать свою линейку продуктов за счет приобретений и партнерских отношений, у ее руководства не было соответствующего опыта для управления их новыми предприятиями.
И именно поэтому их бизнес-модель потерпела неудачу.

Одна из основных причин банкротства заключается в том, что Kodak не смогла адаптировать свои цели в соответствии с изменениями внешнего окружения - цифровой революции. Правда, она попыталась диверсифицировать свой бизнес и использовать опыт своих химиков для производства лекарств. Но этот бизнес потерпел неудачу и был продан в 1990-х. Из-за отсутствия приспособляемости Kodak не смогла оставаться прибыльной на рынке и проиграла битву с японским коллегой Fujifilm.

А что же Fujifilm? В то время как Kodak доминировала на рынке фотографии и кино в Соединенных Штатах, Fujifilm делала то же самое в Японии. У обеих компаний было много общего, обе снимали сливки со своего практически монопольного положения в своих регионах. С приходом цифровой фотографии обе фирмы осознавали, что их традиционный бизнес становится устаревшим. Но Kodak так и не сумела своевременно адаптироваться к новым условиям, тогда как Fujifilm превратилась в стабильную и прибыльную компанию.

Fujifilm осознала сдвиг рыночных тенденций в области фотографии от пленочной к цифровой и предвидела гибель первой еще в 1980-х годах. Она разработала стратегию в трех направлениях: выжать как можно больше денег из кинобизнеса, подготовиться к переходу на цифровые технологии и разработать новые бизнес-направления.

Fujifilm диверсифицировалась более успешно. Она поняла, что пленка во многом похожа на кожу – обе содержат коллаген. Поскольку фотографии обесцвечиваются вследствие окисления, то косметические фирмы хотели бы, чтобы все думали, что антиоксидант может предохранить кожу от старения. В библиотеке Fujifilm имелись около 200 тыс. химических компонентов, из которых примерно 4 тыс. относились к антиоксидантам. Таким образом, компания запустила свою линию косметическую продуктов. Компания также нашла применение своему опыту работы с пленкой, начав выпуск оптических пленок для плоских ЖК-экранов. Начиная с 2000 г., она инвестировала в этот бизнес 4 млрд. долл. и захватила 100% рынка.

Fujifilm осознала также меняющийся бизнес фотопечати, и когда дело дошло до американской фирмы Fuji Xerox, которая нуждалась в помощи, Fujifilm увидела возможность создать совместное предприятие. Оно выпустило принтер Xerox Phaser 6270, который позволил печатать книги, крупномасштабные фотографии, футболки и плакаты.

Но компания знала, что для поддержания бизнеса она не может просто полагаться на фотопечать и недорогие цифровые камеры. Она увидела возможность появления новых рынков - профессионалов и продвинутых любителей, которые были в поиске высокопроизводительных камер, подобных DSLR. И Fujifilm, сосредоточила внимание на разработке камер с замечательной функцией качества изображения.

И это всего лишь несколько из тактических решений, предпринятых Fujifilm в ее усилиях по переориентации своих стратегий в соответствии с меняющимися потребностями рынка.

По словам председателя и генерального директора Fujifilm Шигетаки Комори (Shigetaka Komori), долгосрочная стратегия компании привела, возможно, к снижению краткосрочных прибылей, но крупные инвестиции оказались в конечном итоге достойными этого.

Kodak и Fujifilm – разные судьбы

Стивен Сассон демонстрирует прототип цифровой камеры

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT