Newswise — международная команда исследователей, возглавляемая физиками из Венского университета, провела прорыв в обработке данных с использованием «обратного» подхода. Этот метод позволяет алгоритмам настраивать систему на основе желаемых функций, ручного проектирования обхода и сложных симуляций. Результатом является интеллектуальное «универсальное» устройство, которое использует спинные волны («магнины») для выполнения нескольких задач обработки данных с исключительной энергоэффективностью. Опубликовано в Электронная природаЭто инновация знаменует собой преобразующую прогрессию в нетрадиционной ИТ, со значительным потенциалом для телекоммуникаций, расчетов, расчетов и нейроморфных систем нового поколения.
Современная электроника сталкивается с критическими проблемами, включая высокое потребление энергии и увеличение сложности дизайна. В этом контексте Magonic — использование магнитов или спиновых волн, количественно определяемых в магнитных материалах — предлагает многообещающую альтернативу. Магнины позволяют эффективному транспортировке и обработке данных с минимальной потерей энергии. Благодаря растущему спросу на инновационные ИТ -решения, от 5G и предстоящих сети 6G до нейроморфного компьютера (имитация функций мозга), Magonic представляет собой сдвиг парадигмы, который переопределяет способ разработки и эксплуатации устройств. Разработка инновационного магронического процессора, который допускает очень адаптивную и энергоэффективную расчеты, была проблемой, которую Андрия Чумак из группы наномагнетизма и Магнон Университета Вены и его сотрудники встретились с успехом.
Успех по тестам и ошибкам
Noura Zenbaa, первый автор исследования, а также его коллеги вокруг Dieter Süss, физика функциональных материалов в Венском университете, создали уникальную экспериментальную конфигурацию с использованием 49 текущих петлей, контролируемых на пленке иттрий-железной граней (YIG). Эти петли создали хвостовые магнитные поля для контроля и магнитов. Используя подход «противоположного дизайна», команда позволила алгоритмам определить оптимальные конфигурации для достижения желаемых функций устройства, значительно рационализируя процесс проектирования. После более чем двух лет разработки и тестов команда преодолела многие проблемы. «Это была сложная поездка, но, видя, что все это встретилось с нашей первой успешной мерой, было невероятно обогащенным», — сказала Нура Зенбаа.
Создать более зеленые технологии
Прототип команды продемонстрировал две ключевые функции: действуя как фильтр Notch (компонент, который блокирует определенные частоты) и как мультиплексор (устройство, которое транспортирует сигналы в разные прогулки). Эти возможности имеют решающее значение для беспроводных сообщений нового поколения, таких как 5G и 6G. В отличие от традиционных систем, которые требуют персонализированных компонентов, это универсальное оборудование может быть адаптировано для различных применений, снижая сложность, затраты и энергопотребление. Текущие исследования показывают, что устройство также может выполнять все логические операции на двоичных данных, и когда оно масштабирует, оно может конкурировать с традиционными компьютерами. Команда планирует интегрировать эту технологию в нейроморфные компьютеры и другие передовые системы. Хотя текущий прототип важен и с высокой энергетической интенсивностью, сужение менее 100 нанометров может разблокировать исключительную эффективность, открывая путь к универсальной обработке данных и низкой энергии и создание решений для технологий более экологически чистые расчеты. «Этот проект был смелой компанией со многими незнакомцами», — отражает Андрий Чумак, основной автор исследования. «Тем не менее, наши первоначальные меры подтвердили его осуществимость — эта концепция работает. Наши результаты подчеркивают, как искусственный интеллект преобразует область физики, немного похоже на Chatgpt, чтобы изменить написание и текстовое образование».
