Новые свойства магнетизма могут улучшить современные компьютеры

«Одна из функций компьютера – посылать электрический ток через микрочип. Хотя его объем крошечный, ток не только переносит информацию, но и способствует нагреву чипа. Когда таких компонентов огромное количество, и они плотно упакованы, нагрев становится проблемой. Это одна из причин, почему мы достигли предела уменьшения компонентов.

Компьютер, основанный на магнетизме, не имел бы проблем с нагревом», - пояснил профессор Ким Лефманн из Университета Копенгагена.

В магнитных материалах области южных и северных полюсов могут существовать рядом друг с другом. Границу между этими областями или доменами называют доменной стенкой. Хотя эта стенка – не физический объект, некоторые ее свойства такие же, как у частицы. Другими словами, она является квазичастицей, https://www.sciencedaily.com/releases/2022/05/220511102810.h... Science Daily.

Хорошо известно, что доменную стенку можно двигать, воздействуя на нее магнитным полем. Она будет реагировать как физический объект, но одновременно, на квантовом уровне, частицы ведут себя как волны. Это значит, что ускорение замедляется по мере того, как стенка взаимодействует с атомами вокруг. Когда скорость падет совсем, стенка начинает осциллировать.

Схожее явление – осцилляцию Блоха - можно наблюдать у электронов. В 1996 году физики-теоретики предположили, что аналог осцилляции Блоха может существовать в магнетизме. И теперь команда Лефманна смогла доказать эту гипотезу.

«В будущем квантовые компьютеры смогут выполнять чрезвычайно сложные задачи, - заявил Лефманн. - Но даже тогда нам все равно понадобятся обычные компьютеры для более ординарных вычислений.

Вот тут-то компьютеры на основе магнетизма могут стать релевантной альтернативой современным».

В прошлом году ученым https://hightech.plus/2021/05/31/proriv-v-3d-magnitnih-nanos... создать первую трехмерную копию спинового льда, необычного материала, который из-за дефектов ведет как магнитный монополь. Возможность манипулирования крошечными однополюсными магнитами в 3D открывает перед инженерами широкие возможности, от увеличения объема данных на жестких дисках по создания трехмерных компьютерных сетей, которые имитируют нейронные структуры человеческого мозга.