211service.com
Een doorbraak in Spintronica
Onderzoekers van IBM maken deze week een doorbraak op het gebied van spintronica bekend in het tijdschrift Natuur , rapporten Lucas Mearian van Computerworld. (Een enorme doorbraak, niet minder.) Spintronica is een afkorting voor spin transport elektronica.
Hoewel het misschien klinkt als een achterhaalde stijl van breakdance, zou spintronica de toekomst van computers kunnen zijn. Het basisidee achter spintronica is om de spin van een elektron - omhoog of omlaag - te gebruiken om een een of een nul te coderen. De spin van de elektronen kan vervolgens worden gebruikt om gegevens te coderen.
In theorie is dit allemaal goed en wel, maar het probleem is dat elektronen hun spin doorgaans maar 100 picoseconden of 100 picoseconden kunnen vasthouden. biljoenste van een seconde. Een 1 GHz-processor kan onmogelijk zo snel fietsen, dus je zou de spin van de elektronen niet kunnen gebruiken voor computergebruik.
Maar wat als je zou kunnen verlengen hoe lang elektronen hun spin vasthouden? Dat is precies waar IBM Research en het Solid State Physics Laboratory aan werken ETH Zürich zeggen dat ze het hebben gedaan. Ze waren in staat om de spintijd van elektronen met een factor 30 te verlengen tot 1,1 nanoseconde. Een 1 GHz-processor kan in die tijd fietsen.
schrijft Mearian:
Gewoonlijk vinden dergelijke spins elektronen die willekeurig roteren en snel hun oriëntatie verliezen. In deze studie ontdekten IBM- en ETH-onderzoekers voor het eerst hoe de spins netjes in een regelmatig streepachtig patroon konden worden gerangschikt - de zogenaamde persistente spin-helix.
Dit bewijst in wezen een theorie die in 2003 werd voorgesteld.
Waarom is spintronica spannend? Het zou uiteindelijk een nauwkeurigere controle over de magnetische bewegingen in apparaten mogelijk kunnen maken, vooral omdat circuits de atomaire grootte naderen. (Op dat moment zou het nuttig zijn om de spin van elektronen te kunnen lezen in plaats van hun lading - de huidige manier om gegevens te coderen en te verwerken). Het zou ook de weg kunnen banen naar meer energie-efficiënte gadgets.
Dat kan echter niet te snel gebeuren - momenteel hebben de onderzoekers hun uitgebreide spin alleen bij -378 graden Fahrenheit kunnen creëren. Ik weet niet hoe het met jou zit, maar ik zou mijn iPhone niet in zo'n kou tevoorschijn willen halen.
Spintronica is een vakgebied dat zich langzaam maar zeker ontwikkelt. In 2010 konden wetenschappers van de Universiteit van Utah bijvoorbeeld aantonen dat het mogelijk was om informatie in spin op te slaan en gemakkelijk te lezen, gemeld NPR (hieruit puttend) papier in Wetenschap ). Ga ver genoeg naar beneden in het spintronica konijnenhol, en je begint te praten over meerdere universums. Zoals een onderzoeker aan NPR vertelde, kun je in die zin denken aan een kwantumcomputer als aan veel parallelle computers die in verschillende universums draaien. Of zoals Stephen Lyon van Princeton het uitdrukte: Het is niet gemakkelijk uit te leggen... het is een beetje magisch.
Moeilijk uit te leggen of niet, als de onderzoekers die in de spintronica werken hun vooruitgang voortzetten en een manier bedenken om al deze gekheid in het rijk van kamertemperatuur te brengen, zouden we een krachtige nieuwe generatie computerapparatuur op en in onze handen kunnen hebben.