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Les ordinateurs classiques utilisent une quantité massive d'électricité pour le calcul et dissipent une grande quantité de chaleur dans le processus. L'empreinte carbone de ces appareils est une menace pour notre environnement. Par conséquent, les chercheurs tentent de proposer des alternatives.
Heureusement, les chercheurs du MIT ont inventé une nouvelle conception d'architecture de circuit qui repose sur les ondes magnétiques et ne nécessite pas d'électricité pour le calcul. Ceci est considéré comme un saut dans la conception de dispositifs «spintroniques» à base magnétique.
De tels dispositifs utilisent une propriété quantique des électrons appelée «onde de spin» dans les matériaux magnétiques à structure en treillis. Dans cette approche, les propriétés de l'onde de spin sont modulées pour produire une sortie quantifiable, qui, à son tour, est utilisée pour le calcul des données. Cependant, la modulation de ces propriétés nécessite l'injection de courant électrique à l'aide de dispositifs pouvant provoquer un bruit de signal, annulant ainsi le gain de performance..
La nouvelle architecture de circuit des chercheurs du MIT consiste à utiliser une paroi de domaine nanométrique dans des nanofilms en couches de matériau magnétique pour moduler les propriétés des ondes de spin. L'architecture élimine le besoin d'injecter des courants électriques.
Comme le décrit MIT News, "à l'avenir, des paires d'ondes de spin pourraient être introduites dans le circuit via deux canaux, modulées pour différentes propriétés et combinées pour générer une interférence quantique mesurable - similaire à la façon dont l'interférence d'onde photonique est utilisée pour le calcul quantique."
Selon Luqiao Liu, chercheur principal du Spintronic Material and Device Group au Laboratoire de recherche en électronique, le wave computing pourrait s'avérer être une alternative prometteuse au silicium..
Il ajoute, "En utilisant cette paroi de domaine étroite, nous pouvons moduler l'onde de spin et créer ces deux états séparés, sans aucun coût énergétique réel. Nous nous appuyons uniquement sur les ondes de spin et le matériau magnétique intrinsèque."
Décrivant le circuit, Liu dit que c'est comme une conduite d'eau. La paroi du domaine est une vanne qui contrôle la façon dont l'eau (onde de rotation) s'écoule dans le tuyau (matériau). Lorsqu'une onde de spin suffisamment forte est appliquée, la position de la paroi du domaine peut être modifiée. Cette modulation peut être contrôlée dans une configuration surveillée.
Les chercheurs essaient maintenant de construire un circuit d'ondes de travail pour effectuer des calculs de base. L'étape suivante consiste à optimiser le matériau, à réduire le bruit potentiel du signal et à trouver une méthode pour changer d'état rapidement en se déplaçant autour de la paroi du domaine..
Nous espérons que la nouvelle architecture de circuit ouvrira la voie à un calcul beaucoup plus efficace qui ne nécessite pas d'électricité, et qu'une chaleur minimale est générée dans le processus..
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