Een team van wetenschappers heeft een middel ontwikkeld om een ​​nieuw type geheugen te creëren, een opmerkelijke doorbraak betekenen op het steeds geavanceerdere gebied van kunstmatige intelligentie.

"Kwantummaterialen zijn veelbelovend voor het verbeteren van de capaciteiten van de hedendaagse computers, " legt Andrew Kent uit, een fysicus van de New York University en een van de senior onderzoekers. "Het werk maakt gebruik van hun eigenschappen bij het opzetten van een nieuwe structuur voor berekeningen."

De creatie, ontworpen in samenwerking met onderzoekers van de Universiteit van Californië, San Diego (UCSD) en de Universiteit van Parijs-Saclay, wordt gerapporteerd in het tijdschrift Nature Wetenschappelijke rapporten .

"Aangezien conventioneel computergebruik zijn grenzen heeft bereikt, nieuwe rekenmethoden en apparaten worden ontwikkeld, " voegt Ivan Schuller toe, een UCSD-fysicus en een van de auteurs van het artikel. "Deze hebben het potentieel om een ​​revolutie teweeg te brengen in computergebruik en op manieren die op een dag kunnen wedijveren met het menselijk brein."

In recente jaren, wetenschappers hebben geprobeerd vooruitgang te boeken in wat bekend staat als 'neuromorphic computing' - een proces dat de functionaliteit van het menselijk brein probeert na te bootsen. Vanwege zijn menselijke eigenschappen, het kan efficiëntere en innovatievere manieren bieden om gegevens te verwerken met benaderingen die niet haalbaar zijn met bestaande computationele methoden.

In de Wetenschappelijke rapporten werk, de onderzoekers creëerden een nieuw apparaat dat de grote vooruitgang markeert die al op dit gebied is gemaakt.

Om dit te doen, ze bouwden een spintronische resonator met nanoconstrictie om bekende fysische eigenschappen op innovatieve manieren te manipuleren.

Resonatoren zijn in staat golven van goed gedefinieerde frequenties te genereren en op te slaan, vergelijkbaar met de doos van een snaarinstrument. Hier, de wetenschappers construeerden een nieuw type resonator - in staat om informatie op te slaan en te verwerken die lijkt op synapsen en neuronen in de hersenen. Degene beschreven in Wetenschappelijke rapporten combineert de unieke eigenschappen van kwantummaterialen met die van spintronische magnetische apparaten.

Spintronische apparaten zijn elektronica die naast de elektrische lading de spin van een elektron gebruikt om informatie te verwerken op manieren die energie verminderen en tegelijkertijd de opslag- en verwerkingscapaciteit vergroten in vergelijking met meer traditionele benaderingen. Een veelgebruikt dergelijk apparaat, een "spin koppeloscillator, " werkt op een specifieke frequentie. Door het te combineren met een kwantummateriaal kan deze frequentie worden afgestemd en zo de toepasbaarheid aanzienlijk worden verbreed.

"Dit is een fundamentele vooruitgang die toepassingen heeft in de informatica, vooral in neuromorfe computers, waar dergelijke resonatoren kunnen dienen als verbindingen tussen computercomponenten, ’ merkt Kent op.