ابداع روشی جدید که سرعت انتقال داده را هزار برابر می‌کند

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از اینترستینگ اینجینیرینگ، محققان دانشگاه آکسفورد در بریتانیا چرخش‌های مغناطیسی را در غشا‌ها ایجاد کرده‌اند که امکان انتقال داده‌ها را با سرعت کیلومتر در ثانیه فراهم می‌کند. در بیانیه مطبوعاتی آکسفورد آمده است که این پیشرفت در انتقال اطلاعات می‌تواند راه را برای نسل جدیدی از پلتفرم‌های محاسباتی فوق سریع هموار کند.

هاریوم جانی، دانشجوی فوق دکتری در دپارتمان فیزیک دانشگاه که در این پروژه مشارکت داشت، گفت: محاسبات مبتنی بر سیلیکون برای نسل بعدی کاربرد‌های محاسباتی مانند هوش مصنوعی تمام مقیاس و دستگاه‌های مستقل بسیار ناکارآمد است.

غلبه بر این چالش‌ها نیازمند یک الگوی محاسباتی جدید است که از پدیده‌های فیزیکی سریع و کارآمد برای تقویت فناوری فعلی استفاده کند.

محققان به دنبال روش‌های جایگزینی برای انتقال داده‌ها بوده‌اند، اما از موادی استفاده می‌کنند که سیلیکونی نیستند. با این حال، انجام این کار نیازمند فناوری محاسباتی برای حذف کامل ماهیت سنگین سیلیکونی آن است که انجام آن سال‌ها طول می‌کشد. در عوض، یک روش سازگار با سیلیکون مورد نیاز است.

افزایش هزار برابری سرعت انتقال داده‌

کار قبلی در این زمینه شامل استفاده از موادی به نام ضد فرومغناطیس‌ها بوده است که می‌توانند برای ایجاد چرخش‌های مغناطیسی مورد استفاده قرار گیرند. این چرخش‌ها می‌توانند انتقال داده‌ها را تا هزار برابر سریع‌تر از دستگاه‌های امروزی انجام دهند.

در آزمایشگاه پائولو رادلی، استاد دانشگاه آکسفورد، گروه تحقیقاتی غشا‌های هماتیت کریستالی فوق نازکی ساختند.

رادلی در این بیانیه مطبوعاتی افزود: چنین غشا‌هایی در دنیای مواد کوانتومی کریستالی نسبتا جدید هستند و ویژگی‌های سودمند سرامیک‌های سه‌بعدی و مواد دوبعدی را با هم ترکیب می‌کنند و در عین حال به‌راحتی قابل انتقال هستند.

چرخش‌های مغناطیسی چگونه ایجاد می‌شوند؟

محققان برای ساخت این چرخش‌های مغناطیسی آن‌ها را روی یک قالب کریستالی که با یک لایه ویژه سیمانی پوشیده شده بود، کشت دادند. لایه دوم به دلیل اینکه بعدا در آب حل می‌شد تا هماتیت را از پایه کریستالی جدا کند، لایه قربانی نامیده شد. سپس می‌توان هماتیت آزاد را به سیلیکون و مجموعه‌ای از پلتفرم‌های دیگر منتقل کرد که می‌توانند برای این منظور مورد استفاده قرار گیرند.

در این بیانیه مطبوعاتی آمده است که لایه‌های هماتیت آزاد می‌توانند میزبان خانواده‌ای قوی از چرخش‌های مغناطیسی باشند که می‌توانند پردازش اطلاعات فوق سریع را فراهم کنند، استفاده کردند.

جانی در این باره می‌گوید: غشا‌های انعطاف‌پذیر ما بر خلاف همتایان سفت و سخت و سرامیک مانند خود که مستعد شکستن هستند، می‌توانند بدون شکست به شکل‌های مختلف پیچ، خم یا خم شوند. ما از این انعطاف پذیری تازه کشف شده برای طراحی چرخش‌های مغناطیسی در سه بعد بهره بردیم، چیزی که قبلا ممکن نبود. در آینده می‌توان شکل این غشا‌ها را تغییر داد تا چرخش‌های کاملا جدیدی در مدار‌های مغناطیسی سه بعدی ایجاد شود.

محققان در حال حاضر به دنبال توسعه دستگاه‌های اولیه‌ای هستند که بتوانند از جریان‌های الکتریکی استفاده کرده و از توانایی‌های این چرخ دنده‌های مغناطیسی بهره ببرند. محققان به این نتیجه رسیدند که پس از ادغام با این فناوری، کامپیوتر‌های آینده قادر خواهند بود تا بسیار شبیه به مغز انسان کار کنند.

یافته‌های این تحقیق در مجله نیچر منتشر شده است.