Ofurhraðvirkt leysidrifið segulminni er væntanlegt!

Vísindamenn hafa uppgötvað nýtt kerfi til að breyta segulmagnaðir ástandi fastra efna með því að einbeita leysigeisla. Búist er við að þessi uppgötvun verði notuð á ofur-háhraða tölvuminni í framtíðinni, sögðu vísindamennirnir.
Til að lýsa sambandinu milli amplitude og tíðni sjónsegulsviðsins og orkugleypingareiginleika segulmagnaðir efna hafa vísindamennirnir smíðað nýja jöfnu vandlega. Niðurstöðurnar voru birtar 3. janúar í tímaritinu Physical Review Research.
Þrátt fyrir að uppgötvunin eigi rætur að rekja til „segulsjónfræði“ táknar hún algjörlega nýja byltingu, vegna þess að vísindamenn voru áður ókunnugt um hvernig segulmagnaðir hluti ljósbylgna sem sveiflast hratt gæti stjórnað seglum.
Í tölvuminni eru smá rafseglar segulmagnaðir með spennu, sem skapar "kveikt" eða "slökkt" tvíundarástand sem kóðar gögn sem örgjörvinn getur lesið og endurtúlkað sem 1 eða 0.
Algengasta form tölvuminni, eins og dynamic random access memory (DRAM) í fartölvum eða farsímum, er óstöðugt og tapar gögnum þegar slökkt er á rafmagninu, en er einfalt í hönnun, gert úr algengum efnum, hefur litla villu hlutfall og auðvelt er að greina og gera við.
Nýja uppgötvunin er sögð passa betur við magnetoresistive random access memory (MRAM) tækni, tegund af óstöðuglegu minni sem er oftar notað í geimförum sem og hernaðarlegum og öðrum iðnaðarforritum.
Lítið er vitað um víxlverkun segulmagnaðra efna og geislunar þegar þau eru í ójafnvægi, svæði sem er samofið undarlegum lögmálum skammtafræðinnar, sem er notuð til að byggja skammtatölvur.
"Við höfum mjög grunn jöfnu til að lýsa þessu samspili. Þetta hefur orðið til þess að við skoðum sjónsegulupptöku upp á nýtt og hefur leitt okkur til þess að búa til þétt, orkusparandi og hagkvæm sjónsegulgeymslutæki, jafnvel þó að slík tæki geri það ekki. eru til núna." sagði Capua.
Fyrri tilraunir til að nota segulmagnaðir hluta ljósgeisla til að snúa segulborunum á þennan hátt hafa ekki borið marktækan árangur, að sögn Capua. Hins vegar telur hann að nýju jöfnurnar muni hjálpa vísindamönnum að samþætta þetta kerfi með góðum árangri.
Hann spáir því ennfremur að í fjarlægri framtíð gæti þessi tækni gert MRAM íhlutum kleift að vera hraðari og skilvirkari en núverandi nýjustu vinnsluminni frumur.
Ljóshringrásartími tækninnar (þ.e. tíminn sem það tekur rafsegulbylgju að klára að sveiflast) gæti verið milljón sinnum hraðari en hefðbundið minni. Rafmagnslotutími keyrir á nanósekúndu kvarðanum (1 sekúnda er 1 milljarður nanósekúnda), en dæmigerður ljósgeisli keyrir á píkósekúndu kvarðanum (1 sekúnda er 1 trilljón píkósekúndur).
Það er líka möguleiki fyrir framtíðarbeitingu þessarar tækni á skammtaminni í skammtatölvum, þar sem ljósgeisli gæti lagað segulbita í ástandi sem er hvorki 0 né 1, heldur yfirsetningu þessara tveggja ríkja, alveg eins og skammtabiti í skammtatölvu. Þó að þetta sé enn fjarlægt markmið í núverandi nákvæmni verkfræði, telur Capua að uppgötvun liðs síns gæti rutt brautina fyrir framtíðarbeitingu þessarar tækni.
Tæknin gæti einnig leitt til betri stjórnunar á styrkleika og lengd geislans og áhrifum hans á geymslukerfið, sem leiðir til orkusparnaðar í stafrænum geymslukerfum. "Með því að stilla lengd og orku ljósgeislans er hægt að draga úr skrifarafli. Augljóslega, þegar tækið er aðgerðalaust, þar sem segulminni er óstöðugt, eyðir það enga orku."