Een team van natuurkundigen heeft eigenschappen ontdekt van een categorie magnetische golven die relevant zijn voor de ontwikkeling van neuromorfisch computergebruik:een kunstmatige-intelligentiesysteem dat de functie van het menselijk brein probeert na te bootsen.

"Terwijl we doorgaan met het pionieren van nieuwe computerparadigma's, het begrijpen van de kenmerken en belofte van hun bouwstenen is essentieel, " legt Andrew Kent uit, een natuurkundige aan de New York University die het onderzoeksteam leidde. "Onze bevindingen laten zien hoe een van deze componenten werkt, dat is de volgende stap in het helpen realiseren van hun potentieel."

Het onderzoek, die in het journaal verschijnt Wetenschappelijke rapporten , omvatte ook wetenschappers van de Universiteit van Barcelona en het Instituut voor Materiaalwetenschappen van Barcelona. De hoofdauteurs waren Jinting Hang, een NYU-student natuurkunde, en Christian Hahn, een NYU-postdoctoraal fellow die momenteel werkt bij Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) in Duitsland.

Kent en zijn collega's hebben eerder magnetische solitonen in beeld gebracht, een toen nog niet gedetecteerde magnetische golf, die de mogelijkheid bieden om te dienen als een energie-efficiënt middel om gegevens in consumentenelektronica over te dragen.

solitons, of eenzame golven, in de jaren zeventig in magneten voorkwamen. Ze worden gevormd door een delicaat evenwicht van magnetische krachten - net zoals watergolven een tsunami kunnen vormen. Deze magnetische golven kunnen mogelijk worden gebruikt om gegevens in magnetische circuits te verzenden op een manier die veel energiezuiniger is dan de huidige methoden waarbij elektrische lading wordt verplaatst.

In de Wetenschappelijke rapporten studie, de wetenschappers onderzochten een specifiek type soliton - een magnetische druppel, wat dynamisch is; de magnetische golven waaruit dit soort soliton bestaat, oscilleren snel.

In hun werk, de onderzoekers ontdekten enkele van de functionaliteit van deze druppelsoltons, met name hoe ver of hoe lang solitonen zich kunnen voortplanten zonder te verdwijnen en hoe lang het duurt voordat ze zich vormen.

"Deze categorie van solitonen kan belangrijk zijn voor de ontwikkeling van door de hersenen geïnspireerde computersystemen, " legt Kent uit. "Bijvoorbeeld, ze functioneren als oscillatoren met een geheugen en bootsen zo enkele kenmerken van neuronen na."

Een video van dit proces kan hier worden bekeken. Het toont een magnetische druppel in een baan om een ​​elektrisch contact met een dunne magnetische laag. De omtrek van het contact wordt weergegeven door de blauwe cirkel. De magnetische momenten in de druppel oscilleren zeer snel in vergelijking met de tijd die de druppel nodig heeft om een ​​baan te voltooien. Als waterdruppels, een magnetische druppel zal verdampen, of verdwijnen, wanneer deze niet langer door een elektrische stroom wordt ondersteund.