Энергоэффективные нейросети на спиновых волноводах

Исследователи из Университетов Мюнстера и Гейдельберга разработали крупнейшую на сегодня сеть спиновых волноводов с низкими потерями. Это может стать шагом к созданию энергоэффективного оборудования для искусственного интеллекта.

Спиновые волны возникают при воздействии переменного магнитного поля на магнитный материал. Они уже используются в отдельных компонентах, таких как логические элементы, но до сих пор не объединялись в сложные схемы. Основная проблема — сильное затухание волн в нанометровых волноводах.

Команда под руководством профессора Рудольфа Братшитча нашла решение, используя материал с наименьшим затуханием — гранат иттрия-железа (YIG). С помощью ионного пучка кремния они создали сеть из 198 узлов с волноводами толщиной 110 нанометров.

Что это дает

Новый метод позволяет:

• Гибко и воспроизводимо создавать сложные структуры
• Точно контролировать свойства передаваемых спиновых волн
• Изменять длину волны и отражение на границах раздела

Это открывает путь к масштабируемым спиновым схемам, которые могут снизить энергопотребление AI-оборудования. Исследование опубликовано в Nature Materials.

Пока это лабораторный эксперимент, но технология демонстрирует потенциал для практического применения. Главное — удалось преодолеть ключевое ограничение спиновых волн: их затухание в наномасштабных структурах.