Откритите нови свойства на магнетизма могат сериозно да подобрят съвременните компютри

Става все по-сложно да се намаляват размерите на транзисторите в чиповете. Съвременната електроника вече стигна до предела на миниатюризацията. Решение на този сериозен проблем може да стане прехвърлянето на информацията с помощта на магнетизъм вместо с електрони. Направеното наскоро откритие на датските учени може да се окаже решаващо за появата на ново поколение много по-производителни и ефективни компютри.

„За нормалната работа на днешните компютри е необходимо през чиповете да минава ток. Въпреки че неговата сила е съвсем малка, той не само прехвърля данните, но и води до нагряването на чипа. Когато тези компоненти са огромно количество и те са плътно наредени един до друг, нагряването става сериозен проблем. Това е една от причините да не достигнем предела на намаляване на различните компоненти. Компютър, който се базира на магнетизъм, няма да има никакви проблеми с нагряването“ – сподели професор Киф Лефман (Kim Lefmann) от университета на Копенхаген.

В магнитните материали областите със северен и южен полюс могат да се намират изключително близо един до друг. Границата между тези две области или домейни се нарича домейнна стена. Тя не е физически обект, но нейните свойства са като на частица. Именно това дава възможност за създаването на компютри от съвсем нов тип.

Домейнната стена може да бъде местена и управлявана с помощта на магнитно поле. Тя реагира като физически обект, но на квантово ниво е вълна. Това е класически пример на това, което учените наричат квазичастици. Когато тази стена започне да взаимодейства с атомите наоколо, тя забавя движението си и започва да осцилира.

Електроните осцилират по същия начин, като през 1996 година физиците предположиха, че съвсем същият аналог на осцилацията може да съществува и в магнетизма. Сега екипът на професор Лефман доказа тази хипотеза на практика. Учените са изследвали домейнните стени в магнитния материал CoCl2 ∙ 2D2O.

Това явление може да се използва за създаването на класически компютър от съвсем нов вид, който обаче не е квантов компютър, въпреки че се използват законите и ефектите на квантовата механика.

„Очаква се в близкото бъдеще квантовите компютри да могат да се справят с изключително сложни задачи. Но дори и тогава ние все още ще се нуждаем от конвенционални компютри за по-обикновените стандартни изчисления. Това е областта, в която компютрите, базирани на магнетизма, могат да станат изключително подходящи алтернативи на сегашните класически компютри“.

По принцип, възможността за манипулиране на малки еднополюсни магнити с наноразмери в 3D пространството разкрива пред специалистите голям брой нови възможности – от рязко увеличаване капацитета на хард и флаш дисковете до създаването на триизмерни компютърни мрежи, имитиращи невронните структури на човешкия мозък.