| 0 |
|
Міжнародна група дослідників під керівництвом Токійського університету здійснила фундаментальний прорив у сфері мікроелектроніки та квантових обчислень. Вчені вперше продемонстрували енергонезалежний перемикач на основі антиферомагнітного матеріалу, здатний працювати на ультрависокій швидкості при рекордно низькому споживанні енергії.
Результати дослідження, що закладають основу для створення процесорів майбутнього, були опубліковані 15 травня 2026 року в онлайн-версії міжнародного наукового журналу Science.
Сучасні процесори (CPU) та графічні чипи (GPU) працюють на швидкостях, що вимірюються наносекундами. Спроби подолати цю межу та досягти пікосекундних швидкостей раніше стикалися з критичною перешкодою: за такого темпу обробки даних виділяється колосальна кількість тепла. Температура чипа підскакувала на кілька сотень градусів за Цельсієм, що буквально плавило та руйнувало компоненти.
Японським вченим з Токійського університету у співпраці з інститутом RIKEN та Осакським університетом вдалося розв'язати цю проблему за допомогою антиферомагнітного з'єднання Mn-Sn (марганець-олово).
Дослідники довели, що магнітний стан (бінарне значення «0» або «1») у цьому матеріалі можна перезаписати за допомогою екстремально короткого електричного імпульсу тривалістю всього 40 пікосекунд.
Головна сенсація полягає в тому, що цей процес практично не викликає перегріву. Замість класичного теплового впливу вчені використали механізм спін-орбітального моменту (Spin-Orbit Torque), який базується на передачі кутового моменту електронів і взагалі не залежить від температури. Це забезпечує пристрою не лише феноменальну швидкість, а й надвисоку довговічність. На сьогодні це єдиний у світі метод, здатний реалізувати безпечне пікосекундне перемикання.
У межах цього ж експерименту команда продемонструвала ще одне революційне рішення: вони змогли перемикнути стан пам'яті за допомогою 60-пікосекундних імпульсів фотоструму. Для цього лазер телекомунікаційного діапазону хвиль з'єднали зі спеціальним фотоелектричним перетворювачем.
Цей дослід став першим базовим підтвердженням концепції «спінтронічної фотоелектричної конверсії». Технологія дозволяє миттєво перетворювати оптичний (світловий) сигнал в електричний і напряму записувати його в енергонезалежну пам'ять комп'ютера.
Відкриття японських фізиків відкриває прямий шлях до створення нового класу обчислювальних пристроїв. Комп'ютери, побудовані на таких квантових перемикачах, зможуть працювати в тисячу разів швидше за сучасні суперкомп'ютери, споживаючи при цьому мізерну кількість енергії та не потребуючи потужних систем охолодження.
Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI
| 0 |
|
