Чипы на транзисторах начнут уходить в прошлое
Разработчики почти вплотную подошли к границе возможностей классических техпроцессов, когда производительность определяется двумя ключевыми характеристиками транзисторов — скоростью переключения и допустимыми токами. С другой стороны всё упёрлось в ограничения по потреблению и тепловыделению, и всё вместе заставляет искать альтернативы транзисторам. Одной из таких альтернатив является спинтроника, когда в ход идут энергетически слабые квантовые явления.
Учёные давно экспериментируют с передачей момента импульса элементарных частиц или спина. Это неотъемлемая квантовая характеристика частиц, которая также выражается в её намагниченности. Чтобы изменить спиновое состояние электрона и его магнитный момент требуется очень и очень мало энергии — кратно меньше, чем для течения тока и переключения состояний транзистора. Задача учёных найти подходящие магнитные материалы для построения молекулярных цепочек, у которых логический сигнал менял бы магнитные состояния у всех молекул в цепи, взамен тока электронов.
Как сообщает журнал «За науку», ученым из МФТИ и их коллегам из Института элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова и Испании впервые удалось зарегистрировать специфический переход между спиновыми состояниями электронов у соединения железа. Статья о работе опубликована в журнале Angewandte Chemie.
Учёные исследовали поведение молекулярной системы с двумя ионами двухвалентного железа, каждый из которых мог существовать в двух состояниях: высокоспиновом (ВС) и низкоспиновом (НС). Два состояния из четырёх оказались симметричны друг другу — ВС-НС и НС-ВС, что означает возможность переключения из одного в другое. Фактически это условные 0 и 1, что необходимо как для организации вычислений, так и для устройств хранения (записи) данных. Проблемой было зарегистрировать переход из одного состояния в другое, чтобы подтвердить возможность коммутации. Скорость переключения была слишком высока для регистрации явления.
Зафиксировать явление удалось с помощью метода ядерного магнитного резонанса, при котором регистрируется взаимодействие ядерных магнитных моментов с магнитным полем, магнитными моментами неспаренных электронов и ядерных магнитных моментов с магнитными моментами электронов. В этой работе удалось впервые зарегистрировать переход между ВС-НС и НС-ВС состояниями, что открывает возможность к экспериментам с логическими цепочками и позволяет рассчитывать на движение в сторону спиновой электроники. Добавим, чуть больше подробностей можно найти по этой ссылке.
То есть, если я верно понял, это некая альтернатива квантовому процессору? Интересно будет понаблюдать, какая из этих технологий первая придет на рынок пользовательских ПК, и какая в результате будет более производительной.
Цитата: AenBleidd от 10.12.2021, 00:07То есть, если я верно понял, это некая альтернатива квантовому процессору? Интересно будет понаблюдать, какая из этих технологий первая придет на рынок пользовательских ПК, и какая в результате будет более производительной.
Я так понял, что квантовые компуктеры в принципе не имеют смысла в пользовательском сегменте - им там просто негде себя раскрыть.
Цитата: PinkFloyd от 10.12.2021, 21:27Цитата: AenBleidd от 10.12.2021, 00:07То есть, если я верно понял, это некая альтернатива квантовому процессору? Интересно будет понаблюдать, какая из этих технологий первая придет на рынок пользовательских ПК, и какая в результате будет более производительной.
Я так понял, что квантовые компуктеры в принципе не имеют смысла в пользовательском сегменте - им там просто негде себя раскрыть.
Ну, 50 лет назад тоже не считали, что компьютер - это может быть что-то такое, что будет стоять в каждом доме (а так же лежать в кармане, быть на запястье и т.д.).
Так что кто знает, кто знает.
Может быть это будет именно то, что позволит каждому иметь дома выход в его персональную виртуальную вселенную (ну по типу как в фильмах "Первому игроку приготовиться", "Матрица" и т.д.).