Невидимые магниты: исследователи нашли способ ускорить работу компьютеров в тысячу раз

Исследователи из Германии и Японии изучают антиферромагнетики, которые потенциально могут ускорить компьютерную обработку данных в тысячу раз в рамках нового проекта.

В отличие от традиционных магнитов, антиферромагнетики не генерируют измеримое магнитное поле. По этой причине ученые часто называют их «невидимые магниты«. Каждый атомный слой в антиферромагнетиках имеет магнитное направление, противоположное направлению перед ним. В последнее время они привлекают все большее внимание своим потенциалом ускорения обработки данных и значительного снижения энергопотребления цифровой инфраструктуры.

«Антиферромагнетики могут помочь нам создавать гораздо более быстрые и энергоэффективные технологии.«— говорит профессор Йоханнес Кноле из Школы наук о жизни Мюнхенского технического университета.

В исследовательскую группу также входят Давиде Босини из Университета Констанца, Цуёси Кимура из Токийского университета, а также Наоки Огава и Ёсинори Токура из Исследовательского института RIKEN. Ученые отмечают, что на протяжении многих десятилетий контролировать и манипулировать антиферромагнетиками было сложно из-за особенностей их спинов. Соседние магнитные моменты в антиферромагнетиках направлены в противоположные стороны и нейтрализуют друг друга.

Однако теперь исследователи полагают, что этими материалами можно управлять с помощью света. Ранние исследования обнаружили тесную связь между светом и антиферромагнетиками. Также было показано, что эти состояния могут быть обнаружены оптически.

«Что меня больше всего волнует в этом сотрудничестве, так это то, как мы можем объединить новые теоретические идеи с передовыми экспериментами, чтобы превратить эти экзотические квантовые материалы в настоящие инновации.«— говорит Йоханнес Кноле.

Исследователи намерены управлять антиферромагнетиками с помощью световых импульсов длительностью триллионные доли секунды. Новый метод может ускорить обработку данных в 1000 раз по сравнению с существующими технологиями ферромагнитного хранения.

Ученые стремятся выяснить, как более быстро и точно контролировать антиферромагнитные состояния, а также идентифицировать новые антиферромагнитные материалы, которые можно чрезвычайно быстро переключать с помощью света или механического воздействия. На заключительном этапе ученые планируют разработать и экспериментально проверить новые функциональные возможности устройств на основе этих материалов.