Прорыв в магнетизме ускорит работу ИИ в 10 раз

Немецкие физики из университетов Мюнстера и Гейдельберга разработали метод, который может сделать искусственный интеллект в 10 раз энергоэффективнее. Всё дело в спиновых волнах — квантовых колебаниях в магнитных материалах, способных передавать информацию с минимальными потерями энергии.

Электронный спин — это квантовая характеристика, определяющая магнитные свойства материала. Если подать переменный ток на магнитный материал через антенну, возникает изменяющееся магнитное поле, которое генерирует спиновые волны. Они уже используются в отдельных компонентах, например, логических элементах, но до сих пор не были объединены в крупные сети.

Проблема в том, что спиновые волны быстро затухают в нанометровых волноводах. Команда под руководством профессора Рудольфа Братшитча нашла решение: они использовали материал с рекордно низким затуханием — гранат иттрия-железа (YIG).

Прорыв

С помощью ионного пучка кремния учёные создали сеть из 198 узлов с волноводами толщиной 110 нанометров. Это крупнейшая спиноволновая сеть на сегодня. Более того, они научились точно контролировать свойства волн — например, изменять длину волны или отражение на границе раздела.

Исследование, опубликованное в Nature Materials, финансировалось Немецким научно-исследовательским сообществом (DFG). Если технология масштабируется, она может совершить революцию в аппаратном обеспечении ИИ, снизив его энергопотребление на порядок.