Российские исследователи вместе с китайскими коллегами смогли создать технологию, обрабатывающую информацию с помощью троичной, а не двоичной, логики. Она может стать основой миниатюрных устройств электроники и спинтроники, квантовых процессоров на основе кутритов и нейроморфных вычислительных схем.

В опубликованной в журнале Physical Review Applied работе рассказывается о создании крестообразной микроструктуры, состоящей из нанослоев платины, кобальта, оксида магния, которая также покрыта слоем платины. Она может выполнять функцию как процессора, так и запоминающего устройства. Благодаря этому на ее платформе можно создать электронные или спинтронные схемы на троичной логике, квантовые процессоры, оперирующие кутритами (в отличие от кубитов они имеют три возможных состояния}, и нейроморфных систем, имитирующих функционал головного мозга.

Чтобы получить спиновый ток и воздействовать на слой кобальта ученые использовали два перекрестных электрических потока и магнитное поле с нарушенной симметрией. При этом по нижнему слою платины ток шел в виде коротких импульсов. Благодаря этому разные спины электронов смещались к разным сторонам платинового слоя, создавая чистый спиновый ток, который затем оказывал влияние на спины электронов магнитного слоя. При определенных условиях исследователям удалось добиться изменения ориентации спинов в слое кобальта, что аналогично смены нуля и единицы в обычном транзисторе.

Также авторы смогли реализовать в слое кобальта разные состояния троичной логики. Сделать это получилось благодаря импульсам тока, которые ученые пропускали по двум другим перпендикулярным контактам. Выяснилось, что величину таких ортогональных токов можно снизить. Также исследователи смогли контролировать и другие промежуточные устойчивые магнитные состояния, что можно использовать для реализации нейроморфных устройств.

Более того, они смогли создать в одной микроструктуре набор логических операций — «И», «ИЛИ», «НЕ-И» и «НЕ-ИЛИ». Этого удалось достичь с помощью определенной последовательности перекрестных токов, а не набора полупроводниковых вентилей (транзисторов, сопротивлений, диодов), как это происходит сейчас. Это открытие в перспективе также поможет уменьшить размеры вычислительных устройств.

Автор: Никита Шевцев

Похожие новости

  • 19/09/2019

    Большие данные — большие вызовы

    ​В рамках VII Международного форума технологического развития «Технопром» обсудили возможности использования больших данных для науки, бизнеса и государства. В настоящий момент все они нуждаются в эффективных цифровых инструментах для решения широкого круга задач.
    556
  • 07/02/2018

    В рамках проекта «Безопасный город» в Республике Калмыкия внедрена аналитическая цифровая платформа из новосибирского Академпарка

    ​ИТ-платформа, разработанная компанией AT Consulting Восток, резидентом Академпарка, увеличит оперативность реагирования чрезвычайных служб и повысит безопасность на социально значимых объектах Калмыкии.
    718
  • 03/11/2018

    «Догнать и перегнать»: Россия потеснит Европу на рынке квантовой связи

    В мире началась вторая квантовая революция. Чтобы не остаться на обочине прогресса, Россия создает Центр квантовых коммуникаций в рамках Национальной технологической инициативы (НТИ). Здесь сосредоточат силы и ресурсы ведущих исследовательских центров и коммерческих компаний.
    883
  • 20/05/2020

    Ректор МГИМО: есть четыре сценария развития событий после пандемии

    ​​​Академик РАН, ректор МГИМО МИД России Анатолий Торкунов рассказал о сценариях развития кризиса, спровоцированного пандемией коронавируса, президентских выборах в США, перспективах цифровой дипломатии и будущем науки и образования в России.
    345
  • 24/09/2018

    Андрей Травников оценил вклад СГУГиТ в развитие цифровой экономики

    ​Новые технологические решения для проекта "Академгородок 2.0", использование цифровых платформ и BIM-технологий в развитии инфраструктуры Новосибирского научного центра, развитие цифровой экономики Новосибирской области, а также создание и функционирование многоуровневой системы подготовки инженеров обсудил Губернатор Андрей Травников во время совещания в Сибирском государственном университете геосистем и технологий.
    1030
  • 17/03/2020

    О партнерстве ВИСТ Групп и НОЦ Кузбасс

    ​АО «ВИСТ Групп» (входит в ГК «Цифра») и АНО «Научно-образовательный центр «Кузбасс» договорились о совместной реализации проектов в сфере цифровизации горнодобывающей промышленности Кузбасса.  В рамках партнерства планируется развитие научно-технической программы полного инновационного цикла «Чистый уголь – зеленый Кузбасс», представленной губернатором Кузбасса Сергеем Цивилевым во время работы Петербургского международного экономического форума в прошлом году.
    521
  • 05/03/2019

    Визит в СГУГиТ делегации ИВМиМГ СО РАН

    ​1 марта 2019 года в Сибирском государственном университете геосистем и технологий состоялся визит делегации ИВМиМГ СО РАН в составе 13 человек во главе с врио директором Марченко Михаилом Александровичем.
    830
  • 14/03/2019

    Российско-финская школа «Проектирование умных городов – применение блокчейн-технологий для устойчивых энергосистем»

    ​В Иркутске завершила работу российско-финская школа «Проектирование умных городов – применение блокчейн-технологий для устойчивых энергосистем».  Ее участниками стали студенты и преподаватели трех вузов: Томского политехнического университета, Иркутского национального исследовательского технического университета и Университета прикладных наук города Вааса (Финляндия).
    1017
  • 12/08/2019

    В Новосибирске разработали автономную систему сбора данных по экомониторингу

    ​Новосибирские разработчики создали автономную систему сбора данных с датчиков экологического мониторинга, которая отличается от применяемых систем тем, что не требует ручного сбора информации с приборов, а также способна отслеживать точное местоположение датчиков и время показаний, кроме того, систему можно применять в энергетике и других отраслях.
    640
  • 21/01/2017

    10 ярких российских хайтек-стартапов

    Эти проекты громко заявили о себе в 2016 году и имеют все шансы, чтобы превратиться в компании, стоящие многие миллионы долларов. Запомните их! Несмотря на падение венчурной активности в России, кризисные годы стали этапными для целого ряда молодых компаний.
    2250