211service.com
Et Spintronics-gennembrud
Forskere fra IBM vil annoncere et gennembrud inden for spintronics i denne uge i tidsskriftet Natur , rapporter Computerworlds Lucas Mearian. (Et kæmpe gennembrud, intet mindre.) Spintronics er en forkortelse for spintransportelektronik.
Selvom det kan lyde som en forældet breakdance-stil, kan spintronics faktisk være fremtiden for computere. Den grundlæggende idé bag spintronics er at bruge en elektrons spin - op eller ned - til at kode et et eller et nul. Elektronernes spin kan derefter bruges til at kode data.
Dette er alt sammen godt og godt i teorien, men problemet er, at elektroner typisk kun kan holde deres spin i 100 picosekunder eller 100 trillioner af et sekund. En 1 GHz-processor kan umuligt cykle så hurtigt, så du kunne ikke bruge elektronernes spin til computere.
Men hvad nu hvis du kunne forlænge, hvor længe elektroner holder deres spin? Det er præcis, hvad IBM Research og Solid State Physics Laboratory gør ETH Zürich sige de har gjort. De var i stand til at strække elektronernes spintid med en faktor 30 til 1,1 nanosekunder. En 1 GHz-processor kan cykle på den tid.
Skriver Mearian:
Normalt finder sådanne spins at elektroner roterer tilfældigt og mister hurtigt deres orientering. I denne undersøgelse fandt IBM- og ETH-forskere for første gang, hvordan man kan arrangere spindene pænt i et regulært stribelignende mønster - den såkaldte persistent spin helix.
Dette beviser i det væsentlige en teori, der blev foreslået tilbage i 2003.
Hvorfor er spintronics spændende? Det kunne i sidste ende muliggøre mere præcis kontrol over de magnetiske bevægelser inde i enheder, især når kredsløb nærmer sig atomstørrelse. (På det tidspunkt ville det være nyttigt at være i stand til at læse elektronernes spin i stedet for deres ladning – det nuværende middel til kodning og behandling af data). Det kunne også føre vejen mod mere energieffektive gadgets.
Det kan dog ikke ske når som helst for tidligt - i øjeblikket har forskerne kun været i stand til at skabe deres forlængede spin ved -378 grader Fahrenheit. Jeg ved ikke med dig, men jeg ville ikke have lyst til at trække min iPhone frem i den slags kulde.
Spintronics er et felt, der langsomt men sikkert har udviklet sig. Tilbage i 2010, for eksempel, var forskere ved University of Utah i stand til at vise, at det var muligt at gemme information i spin og nemt læse den, rapporteret NPR (træk fra dette papir i Videnskab ). Gå langt nok ned i spintronics-kaninhullet, og du begynder at skulle tale om flere universer. Som en forsker fortalte NPR, kan du i den retning tænke på en kvantecomputer som mange parallelle computere, der kører i forskellige universer. Eller som Stephen Lyon fra Princeton udtrykte det: Det er ikke let at forklare... det er lidt magisk.
Svært at forklare eller ej, hvis forskerne, der arbejder i spintronik, fortsætter deres fremskridt og finder ud af en måde at bringe al denne underlighed ind i rumtemperaturens område, kunne vi have en kraftfuld ny generation af computerenheder på – og i – vores hænder.