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Neuer Stromkreis, der von Ingenieuren erstellt wurde, benötigt keinen Strom

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Die Elektronik hat einen neuen Rivalen in der Szene: Magnetwellen, die der Fähigkeit, viel effizienter zu rechnen als heutige Computer, einen Schritt näher kommen.

Ingenieure am Masshuttets Institute of Technology entwickelten ein Schaltungsdesign, das die präzise Steuerung des Rechnens mithilfe von Magnetwellen anstelle von Elektronik ermöglicht. Ihre Arbeit könnte den Weg für eine neue Gruppe von Computern ebnen, die ihre Arbeit viel effizienter erledigen. Ihre Arbeit wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaft.

VERBINDUNG: MIT ENGINEERS ERSTELLEN MAGNETKONTROLLIERTE 3D-DRUCKSTRUKTUREN, DIE FANG SPIELEN KÖNNEN

Computer benötigen viel Strom

Derzeit benötigen Computer viel Strom, um Informationen zu berechnen und alle von ihnen gesammelten Daten zu speichern. Sie geben auch viel Wärme ab. Dies hat zu Forschungsarbeiten geführt, um eine Alternative zu finden. Eine, die bei Forschern beliebt ist, ist die Verwendung magnetischer Spinwellen anstelle von Elektrizität.

Im Laufe der Jahre haben Forscher Spintronic-Geräte auf Magnetbasis entwickelt, die nicht viel Strom benötigen und keine Wärme erzeugen. Spintronic-Geräte optimieren die Spinwelleneigenschaften so, dass sie etwas erzeugen, das gemessen und mit der Berechnung korreliert werden kann.

Spinwellen, bei denen es sich um Energiestöße mit kleinen Wellenlängen handelt, werfen Brocken ab, die als Magnonen bezeichnet werden. Magnonen sind keine Teilchen wie Elektronen, aber sie können zur Berechnung gemessen werden. Um die Spinwelle zu modulieren, müssen Forscher elektrische Ströme einspeisen. Dies erfordert jedoch zusätzliche Komponenten und verursacht Signalrauschen, wodurch Leistungssteigerungen ausgeglichen werden.

Um dies zu überwinden, haben die MIT-Ingenieure eine Schaltungsarchitektur entwickelt, die eine nanometerweite Domänenwand in geschichteten Nanofilmen aus magnetischem Material verwendet, um die Spinwelle beim Durchgang zu ändern. Infolgedessen sind weder zusätzliche Komponenten noch elektrischer Strom erforderlich. Die Spinwelle kann geändert werden, um zu steuern, wo sich die Nanometerwand befindet, wodurch zwei sich ändernde Spinwellen erzeugt werden, die mit 1s und 0s korrelieren.

Wave Computing wird Realität

„Die Leute beginnen, nach Computern jenseits von Silizium zu suchen. Wave Computing ist eine vielversprechende Alternative “, sagte Luqiao Liu, Professor am Institut für Elektrotechnik und Informatik (EECS) und Hauptforscher der Spintronic Material and Device Group im Forschungslabor für Elektronik, in einer Pressemitteilung, in der die Arbeit hervorgehoben wurde . „Durch die Verwendung dieser schmalen Domänenwand können wir die Spinwelle modulieren und diese beiden getrennten Zustände ohne echte Energiekosten erzeugen. Wir verlassen uns nur auf Spinwellen und intrinsisches magnetisches Material. “

Die von den MIT-Ingenieuren entwickelte Schaltung könnte wellenbasiertes Rechnen für bestimmte Aufgaben wie die "schnelle Fourier-Transformation" ermöglichen, die laut MIT eine Signalverarbeitungstechnik ist. Das Team ist nun bestrebt, eine Wellenschaltung aufzubauen, die grundlegende Berechnungen ausführen kann.


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