• Новый тип спинтронной памяти - данные хранятся не в электронах, а в ядрах атомов вещества

  • Epoch Times Украина | Великая Эпоха
    Вторник, 21 декабря 2010 года

В последнее время все
чаще и чаще слышно о достижениях в области спинтроники - области
хранения и обработки данных, использующей для этого спины (моменты
вращения) заряженных частиц.

Большинство из разработанных ныне
технологий использует для хранения данных спин электронов, вращающихся
вокруг ядра атома вещества, но в настоящее время устойчивое время
хранения данных составляет всего несколько микросекунд. Ученым-физикам
из университета Юты удалось создать самую долгоживущую спинтронную
память, которая способно устойчиво хранить данные в течение двух минут,
используя в качестве носителя информации не электроны, а собственно
ядро атома вещества.

Конечно, пока еще новая технология требует
соблюдения особых внешних условий. Она работает, как и большинство
спинтронных технологий, при температуре порядка 3.2 градуса по шкале
Кельвина и требует наличия магнитного поля, превышающего по силе в 200
тысяч раз силу магнитного поля Земли.

В новом типе спинтронной
памяти ученые, возглавляемые доктором Маккэми (DR McCamey),
использовали атомы фосфора, внедренные в кристаллическую структуру
полупроводникового материала. Используя электромагнитные волны
терагерцового диапазона, ученым удалось раскрутить электроны,
вращающиеся вокруг ядра фосфора в необходимом направлении с необходимой
скоростью. После этого, используя более низкочастотные электромагнитные
волны FM-диапазона был осуществлен перенос данных, "записанных" в спин
электрона в спин собственно ядра атома. Спустя некоторое время спин
вращающегося ядра атома с помощью тех же радиоволн может быть перенесен
снова в спин электрона, который может быть "считан" достаточно
традиционными для спинтроники методами и преобразован в электрический
сигнал.

В проведенных экспериментах ученые использовали обычные
для цифровой техники значения логического 0 и 1, а не квантовые данные
(qbits), которые могут принимать большее количество значений, но этот
метод, согласно Кристоферу Боехму (Christopher Boehme), профессору
физики университета Юты, может с успехом использоваться как и в
обычных, двоичных, компьютерах, так и в квантовых компьютерах,
основанных на других логических принципах.

Метод хранения
информации в ядрах атомов более стабилен и эффективен благодаря тому,
что атомы вещества намного более массивны чем электроны и, поэтому,
менее восприимчивы к изменениям температуры и влиянию других внешних
факторов. "Вращение ядра атома почти не поддается внешним влияниям
благодаря тому, что ядра изолированы от внешнего мира электронными
оболочками. Они находятся почти в полном одиночестве" - рассказывает
доктор Маккэми. - "Нашим следующим шагом будут исследования,
направленные на то, что бы достичь таких же результатов при более
высоких температурах и при более слабых магнитных полях". popsci

Подписаться:

Social comments Cackle

загрузка...