Ученые создали самый быстрый в мире вероятностный компьютер
Технологии03 апреля 2021

Ученые создали самый быстрый в мире вероятностный компьютер

Ученые из Университета Тохоку впервые разработали технологию наносекундной операции вероятностного бита на основе спинтроники (p-bit), получившего название «квантовый бит бедняка» (q-bit).

Покойный физик Р.П. Фейнман представил вероятностный компьютер, способный работать с вероятностями в масштабе, чтобы обеспечить эффективные вычисления. Используя спинтронику, новейшие технологии сделали первый шаг к реализации видения Фейнмана.

Магнитные туннельные переходы (MTJ) являются ключевым компонентом энергонезависимой памяти или MRAM, технологии массовой памяти, которая использует намагничивание для хранения информации. Там тепловые колебания обычно представляют угрозу для стабильного хранения информации.

P-биты, с другой стороны, работают с этими тепловыми флуктуациями в термически нестабильных (стохастических) магнитных туннельных переходах. Предыдущие совместные исследования между Университетом Тохоку и Университетом Пердью продемонстрировали вероятностный компьютер на основе спинтроники при комнатной температуре, состоящий из стохастических магнитных туннельных переходов с миллисекундными временами релаксации.

Чтобы сделать вероятностные компьютеры жизнеспособной технологией, необходимо разработать стохастические магнитные туннельные переходы с гораздо более короткими временами релаксации, которые уменьшают масштаб времени флуктуации p-бита. Это эффективно повысит скорость и точность вычислений.

Исследователи создали наноразмерное устройство магнитных туннельных переходов с плоской магнитной осью. Направление намагничивания обновляется в среднем каждые 8 ​​наносекунд — это в 100 раз быстрее, чем предыдущий мировой рекорд.

Группа объяснила механизм этого чрезвычайно короткого времени релаксации с помощью энтропии — физической величины, используемой для представления стохастичности систем, которые ранее не рассматривались для динамики намагничивания. Выведя универсальное уравнение, управляющее энтропией в динамике намагничивания, они обнаружили, что энтропия быстро увеличивается в магнитных туннельных переходах с расположенной в плоскости легкой осью с большими величинами перпендикулярной магнитной анизотропии. Группа намеренно использовала плоскую магнитную легкую ось для достижения более коротких времен релаксации.

Разработанный MTJ совместим с текущими процессами обработки полупроводников и показывает существенные перспективы для будущей реализации высокопроизводительных вероятностных компьютеров. Эта теоретическая основа динамики намагниченности, включая энтропию, также имеет широкое научное значение, в конечном итоге показывая потенциал спинтроники в решении спорных вопросов статистической физики.

Написать комментарий
💬 Последние комментарии
Гвоздь
Власть требует к себе уважения... Это понятно. Всякое-разное чмо требует. Но уважение сперва нужно заслужить. И халявы, для власти, не должно быть. Перед тем как требовать к себе уважения, власть должна показать за что. А не за что. Зато ненависть к власти, в сочетании с презрением, способны разрушить любое ярмо.
е
Полицейских под суд, правительство в отставку за зверское избиение мирных протестующих))).. А че в Украине же так было, этого же требовали те же европейцы))) так что кушайте сами то чем кормили других...
е
Елена, видишь твои америкосы опять обосрались...
Е
Государство любого активного человека воспринимает как эрегированный член.
Гость
Всем сосать , орeнадарI!!!!
Гш
Как интересно, спасибо.
ку
Где Катар и где Украина? Уже не только землю Украины, а и солнце над Украиной продаём. И щиры активисты -украинцы молча жуют свою жвачку. Ждут, когда на убой отправят.
Авторские статьи
Политика12 минут назад
«Галицкий язык»: новояз, польско-украинский суржик или хорошо забытое старое?
События в миречас назад
Европейцы в шоке от "непропорциональной демонстрации полицейских мускулов" 2
Видео2 часа назад
Что ждёт Донбасс? Яков Кедми о звонке Байдена Путину
Геополитика2 часа назад
«Три ступени к войне»: Альгис Микульскис об опасных маневрах НАТО и ошибке Украины
Политика2 часа назад
Дехристианизация Украины под грохот канонады 1
Геополитика3 часа назад
Смоленская катастрофа и бродячий цирк Мацеревича
Политика3 часа назад
Санкции Украины в отношении Белоруссии: никакой политики – просто бизнес
Политика14 часов назад
15 лет за "иронические высказывания". В чём обвиняют освобождённого под залог политолога Юрия Дудкина 2
События в мире17 часов назад
Наркотики, порно, оружие, шантаж отца. О чем Байден-младший промолчал в мемуарах - статья Daily Mail 2