Шестиугольные дефекты помогли контролировать спиновый лед
Международная группа ученых внесла шестиугольные магнитные дефекты в структуру искусственного спинового льда. Открытый механизм настройки поведения спинового льда позволит сделать более эффективными магнитную память и спин-логику.
Технологии искусственного интеллекта до сих пор работают на классическом компьютерном оборудовании, которое потребляет много энергии. Ученым нужно разрабатывать новые энергоэффективные аппаратные решения для обеспечения все возрастающего спроса на применение ИИ.
Исследователи активно изучают вдохновленные природными механизмами вычислительные архитектуры как способ снизить потребление энергии технологиями искусственного интеллекта. Это и нейроморфные вычисления, и нейронные сети, имитирующие работу человеческого мозга.
Одно из решений для реализаций таких сетей — решетка искусственного спинового льда (artificial spin ice, ASI). Это класс магнитных метаматериалов, состоящих из созданных литографией массивов ферромагнитных наноэлементов. Анизотропия формы наноэлементов означает, что они могут находиться только в двух возможных бинарных состояниях, как и спины Изинга.
Междисциплинарная международная команда продемонстрировала механизм изменения поведения системы искусственного спинового льда после добавления специально созданных шестиугольных магнитных дефектов. Модификация структуры привела к стохастическим топологическим возбуждениям в системе и возможности контролировать динамику нейронных сетей, основанных на спиновом льде.
Результаты исследования дают представление о коллективном и управляемом стохастическом поведении в искусственных нейронных сетях, реализованных на основе магнитной решетки спинового льда. Опубликованная научная работа прокладывает путь к дальнейшим исследованиям для перестраиваемых спиновых направляющих и аппаратных реализаций энергосберегающих вычислительных систем будущего.
«Эта работа стала важной вехой для нас — возможность управляемо создавать топологические состояния, связанные с дефектами в системе спинового льда, и демонстрировать стохастическое, но статистически предсказуемое поведение внутри этой структуры. Результаты приближают нас к реализации энергоэффективных нейроморфных вычислений. Это стало результатом плодотворного международного сотрудничества с крупными исследовательскими центрами Великобритании, Германии и Франции», — рассказала Ольга Казакова, сотрудница NPL (Великобритания).
Ученые полагают, что открытие нового рычага влияния будет успешно применяться в магнитных накопителях информации и логических спиновых схемах.
Результаты исследования представлены в журнале Communications Materials.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии