211service.com
Ett genombrott för Spintronics
Forskare från IBM kommer att tillkännage ett genombrott inom spintronics denna vecka, i tidskriften Natur , rapporterar Computerworlds Lucas Mearian. (Ett stort genombrott, inte mindre.) Spintronik är en förkortning för spintransportelektronik.
Även om det kan låta som en omodern stil av breakdancing, kan spintronics faktiskt vara framtiden för datoranvändning. Grundidén bakom spintronics är att använda en elektrons spin-upp eller ner-för att koda en etta eller en nolla. Elektronernas spinn kan sedan användas för att koda data.
Det här är väl och bra i teorin, men problemet är att elektroner vanligtvis bara kan hålla sin spin i 100 pikosekunder, eller 100 biljondelar av en sekund. En 1 GHz-processor kan omöjligen cykla så snabbt, så du kunde inte använda elektronernas spinn för datoranvändning.
Men tänk om du kunde förlänga hur länge elektroner håller på att snurra? Det är precis vad IBM Research och Solid State Physics Laboratory har ETH Zürich säga att de har gjort. De kunde sträcka ut elektronernas spinntid med en faktor 30, till 1,1 nanosekunder. En 1 GHz-processor kan cykla på den tiden.
Skriver Mearian:
Vanligtvis upptäcker sådana snurr att elektroner roterar slumpmässigt och snabbt förlorar sin orientering. I denna studie fann IBM- och ETH-forskare för första gången hur man kan ordna snurrarna snyggt till ett vanligt randliknande mönster – den så kallade persistent spin helix.
Detta bevisar i huvudsak en teori som föreslogs redan 2003.
Varför är spintronics spännande? Det kan så småningom möjliggöra mer exakt kontroll över de magnetiska rörelserna inuti enheter, särskilt när kretsar närmar sig atomstorlek. (Vid den tidpunkten skulle det vara till hjälp att kunna läsa elektronernas spinn snarare än deras laddning – det nuvarande sättet att koda och bearbeta data.) Det kan också leda vägen mot mer energieffektiva prylar.
Det kanske inte händer när som helst för tidigt - för närvarande har forskarna bara kunnat skapa sin förlängda spin vid -378 grader Fahrenheit. Jag vet inte om dig, men jag skulle inte vilja ta fram min iPhone i den typen av kyla.
Spintronics är ett område som sakta men säkert har utvecklats. Redan 2010, till exempel, kunde forskare vid University of Utah visa att det var möjligt att lagra information i spin och läsa den enkelt, rapporterad NPR (utifrån detta papper i Vetenskap ). Gå tillräckligt långt ner i spintronics kaninhål, och du börjar behöva prata om flera universum. Som en forskare sa till NPR, kan du i den riktningen tänka på en kvantdator som många parallella datorer som körs i olika universum. Eller som Stephen Lyon från Princeton uttryckte det, det är inte lätt att förklara... det är lite magiskt.
Svårt att förklara eller inte, om forskarna som arbetar inom spintronik fortsätter sina framsteg och kommer på ett sätt att föra in alla dessa konstigheter i rumstemperaturens område, skulle vi kunna ha en kraftfull ny generation av datorenheter på – och i – våra händer.