Новое устройство для хранения и обработки информации

Группа ученых разработала средство для создания нового типа памяти, что стало заметным прорывом во все более сложной области искусственного интеллекта.

«Квантовые материалы открывают большие перспективы для улучшения возможностей современных компьютеров, - объясняет Эндрю Кент (Andrew Kent), физик из Нью-Йоркского университета и один из старших исследователей. - Работа опирается на их свойства при создании новой структуры вычислений».

О творении, разработанном в сотрудничестве с исследователями из Калифорнийского университета Сан-Диего (UCSD) и Университета Париж-Сакле, сообщается в Scientific Reports.

«Поскольку обычные вычисления достигли своих пределов, разрабатываются новые вычислительные методы и устройства, - добавляет Айвен Шуллер (Ivan Schuller), физик из Калифорнийского университета в США и один из авторов статьи. - Они могут произвести революцию в вычислениях, и в один прекрасный день они могут соперничать с человеческим мозгом».

В последние годы ученые стремились добиться прогресса в так называемых «нейроморфных вычислениях» - процессе, который пытается имитировать функции человеческого мозга. Из-за своих человеческих характеристик он может предлагать более эффективные и новаторские способы обработки данных с использованием подходов, недостижимых с помощью существующих вычислительных методов.

Исследователи создали новое устройство, которое знаменует собой значительный прогресс, уже достигнутый в этой области.

Для этого они построили наноконстрикционный спинтронный резонатор, позволяющий манипулировать известными физическими свойствами новаторскими способами.

Резонаторы способны генерировать и сохранять волны четко определенных частот - наподобие ящика струнного инструмента. Здесь ученые сконструировали резонатор нового типа - способный хранить и обрабатывать информацию, подобно синапсам и нейронам в головном мозге. Один, описанный в Scientific Reports, сочетает в себе уникальные свойства квантовых материалов со свойствами спинтронных магнитных устройств.

Устройства спинтроники - это электроника, которая использует спин электрона в дополнение к его электрическому заряду для обработки информации способами, которые уменьшают энергию, увеличивая при этом емкость хранения и обработки по сравнению с более традиционными подходами. Такое широко используемое устройство, «генератор крутящего момента», работает на определенной частоте. Сочетание его с квантовым материалом позволяет настраивать эту частоту и, таким образом, значительно расширяет область его применения.

«Это фундаментальное достижение, которое находит применение в вычислениях, особенно в нейроморфных вычислениях, где такие резонаторы могут служить связями между вычислительными компонентами», - отмечает Кент.

Схема наноконстрикционного спинтронного резонатора (а), на котором изображены электрические контакты сигнала (S) и заземления (G), а также ток (b), измеренный при 200 нанометрах

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365