Переключения магнетиков между спиновыми состояниями могут передавать логический сигнал, и этим процессом можно заменить перенос электронов в современных процессорах. Ученым из МФТИ и их коллегам из Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова и Испании впервые удалось зарегистрировать специфический переход соединения железа между состояниями. Это поможет разработать процессоры и устройства памяти с большим отношением производительности к количеству потребляемой энергии.
Сделан шаг в разработке «транзисторов» для процессоров будущего / ©Getty images
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Angewandte Chemie. Современные процессоры практически достигли предела мощности, который задается фундаментальными свойствами составляющих устройства транзисторов. Для переноса информации и проведения логических операций они используют перенос электронов. Дальнейшее ускорение вычислений требует принципиально нового подхода к разработке компонентов компьютера.
В этом способны помочь достижения спинтроники — одной из наиболее перспективных областей микроэлектроники. В основе устройств спинтроники лежит перенос информации посредством взаимодействия магнитных моментов электронов. Для переноса информации при помощи воздействия на магнитные моменты подходят вещества, способные намагничиваться, молекулы которых содержат один или несколько неспаренных электронов.
Такие соединения могут быть получены с использованием современных синтетических подходов, обеспечивающих идентичность всех получаемых молекул. При этом их магнитные свойства можно контролировать, регулируя процесс синтеза. С другой стороны, к молекулярным магнетикам предъявляются достаточно жесткие требования, основное из которых — возможность существования их молекул в двух разных состояниях. Переход между возможными состояниями и позволит хранить информацию и проводить логические операции.
Авторы работы исследовали поведение молекулярной системы с двумя ионами двухвалентного железа, каждый из которых может существовать в двух состояниях — высокоспиновом (ВС) и низкоспиновом (НС). В этом случае возможны четыре суммарных состояния (ВС-ВС, НС-НС, ВС-НС и НС-ВС), причем состояния ВС-НС и НС-ВС симметричны друг другу. Оказалось, что переход между ВС-НС и НС-ВС состояниями происходит на микросекундном масштабе времени.
Такую динамику исключительно сложно обнаружить из-за симметрии молекул. Для решения этой проблемы ученые применили метод ядерного магнитного резонанса, при котором регистрируется взаимодействие ядерных магнитных моментов с магнитным полем, магнитными моментами неспаренных электронов и друг с другом. Однако авторы наблюдали взаимодействие магнитных моментов ядер с моментами электронов. В этой работе удалось впервые зарегистрировать переход между ВС-НС и НС-ВС состояниями. Он важен для исследователей, которые пытаются разработать новые устройства для сверхплотного хранения информации и ее обработки на основе молекулярных систем.
«Изученные нами системы представляют интерес для создания так называемых молекулярных клеточных автоматов — устройств, потенциально позволяющих создать альтернативную полупроводникам технологию для обработки информации. Автоматы имеют более низкое энергопотребление и тепловыделение, чем современные транзисторы.
Элементы таких устройств — ячейки квантовых клеточных автоматов — в идеале должны быть как можно меньше. При этом каждая ячейка должна легко переключаться между двумя эквивалентными состояниями, различающимися только симметрией. Именно такую систему представляют собой изученные нами молекулярные комплексы.
Дальнейшие разработки могут привести к созданию устройств, в которых логический сигнал передается не потоком электронов, а за счет одновременного переключения выстроенных в цепочку ячеек автоматов, каждая из которых состоит из одной молекулы. В таком случае энергопотребление электронных схем будет намного меньше классических полупроводниковых устройств, а производительность — выше», — поясняет Валентин Новиков, заведующий кафедрой химической физики функциональных материалов МФТИ.
Комментарии
есть более эффективные решения-это слишком громоздко, вряд ли сможет получить массовое распространение
изменение спинов фотонов, волновой функции, а как мы знаем фотоны носители электромагнитного поля в атоме, вот этим электромагнитным полем изменением спинов и можно делать вычисления и они запредельные если сравнивать с сегодняшними технологическими решениями
Это в каком месте атома есть фотон?
Всё знаем, а нормальный процессор сделать не можем.
Совпадение?
Не думаю... 🙄
Вот ваши собратья придумали устройство по переработке козаков (KPU-kozak processing unit) отож перемога.
https://dou.ua/forums/topic/22832/
А у вас - Ви́ктор Ива́нович Пе́трик есть))
Знаю и доверяю процессорам от Intel, AMD, Qualcomm, Nvidia, MediaTek.
Об упомянутой вами разработке не слышал, в её перспективе сомневаюсь.
Интересно также, на чем основан ваш метод деления людей на собратьев и врагов? 🙂
« Интересно также, на чем основан ваш метод деления людей на собратьев и врагов? 🙂»
У него в методичке все прописано))
Да простой очень метод. Вас ребята выдает ненависть к России. И вот ее не спрячешь ни под фейковыми аккаунтами ни под vpn. Степень бывает разная - легкая средняя и даже экзистенциальная, но суть одна.
Отлично!
Как известно, все ведущие поисковики и соцсети, карты Google и метеослужбы выдают, что Крым и Донецк это территория Украины.
Я рад, что и вы наконец это признали. 😊👍
Ну зачем же так палиться. А то житель Донецка побежит на российские сайты заниматься укротроллингом. Но если вы настаиваете есть у меня и другой скриншотик, где видно какой вы "донецк" и уж точно не "крым" А чего там наретвитил наш засланный казачок так и вовсе стремно показывать - дерьмо со странички так и капает. К примеру _такой_ пост на смерть Валентина Гафта может ретвитнуть только полная гнида.
Сменил регион - почитал укроновости в гугле. Поржал. О господи и эти люди утверждают что в России пропаганда 😊 Можно подумать в украинской поисковой выдаче одна святая правда, лол
Они там всерьез к "войне с Россией" готовятся и лишь благодаря героическим усилиям украинских дипломатов, американских друзей и лично президента Зеленского война все время откладывается. Вроде выборы у вас там не скоро чего кипеж-то подняли? То переворот (проехали) то вот война на подходе. Неужто так плохо с рейтингами у власти?
« Сменил регион » - с Мордовии на Нижегородский?
« почитал укроновости в гугле. Поржал»
Не менял регион.. Читаю Ивана Колупаева только. Ржу не переставая😂😂
И таки да рейтинг Зеленского все ближе к плинтусу. Понятно теперь откуда весь этот шум и странная возня. А может и активизация "казачков" тоже укладывается в этот тренд.
https://www.pravda.com.ua/news/2021/11/11/7313614/
Ну надо же... Связать статейку о гипотетивеском процессоре с падением рейтинга зеленского и русофобией... Углядеть в этом какую то связь и тренды... Мдэээ. Существо ты там шапочку из фольги еще не носишь? Пора бы начать.
Где ты там увидел ненависть к России, существо? Вы упорыши уже докатились до того что замлюбую шпильку , или даже просто критику обвиняете в "русофобии". Синдром обиженного что ли.
Что-то в статье постоянно смешиваются два момента - хранение информации и её обработка.
Для обработки обычно используют вентили (транзисторы), а для хранения в принципе, на что взгляд упадёт, то и использовать (перевёрнутая рюмка, цветок на окне, валентность атома, включённая лампа). Вопрос в стоимости считывания этой информации. Если для считывания придётся на каждый атом ставить томограф, да ещё и без уверенности, что после считывания информация не изменится, то нафик такое хранение.
Наверняка будет поддвержено магнитным памехам сильнее чем настоящие процессоры. Ну и про цену производства не слова не сказали. На самом деле железо можно ускорить и нынешними технологиями просто не выгодно в плане цены и потребуется удорожание производства. Можно больше кеша вставлять быстрее тип пямяти и тд, но и дороже в конечном итоге будет.
Странно читать о "новинке", которой более 30 лет, о ней рассказывал профессор, когда я учился в университете. Там была тема ячеек электромагнитной памяти, с использованием спинов.
В свое время СССР была впереди по разработке лазеров, поскольку финансирование было не хуже чем на разработки ядерного оружия, и использование средств было целевым. Из понятия "национальный", насколько мне известно, удачным вышло только National Semiconductor :).
п.с. Есть финансирование - есть развитие.
Нет финансирования - нет развития. И понты, в том числе национальные, не помогут.