Les ordinateurs classiques utilisent une énorme quantité d’électricité pour les calculs et dissipent ainsi une grande quantité de chaleur. À tel point que, vous savez, il faut des ventilateurs ou de l’eau pour le refroidir. L'empreinte environnementale de ces appareils constitue une menace pour notre environnement. C’est pour cette raison que des alternatives moins coûteuses sont recherchées depuis un certain temps.
Heureusement, les chercheurs du MIT ont inventé une nouvelle architecture informatique basée sur les ondes magnétiques et ne nécessitant pas d'électricité pour effectuer les calculs. Ceci est considéré comme un grand pas en avant dans la conception de dispositifs développés autour de circuits « spintroniques » magnétiques.
Les circuits spintroniques
Ils utilisent une propriété quantique des électrons appelée « onde de spin » dans des matériaux magnétiques à structure en réseau. Dans cette approche, les propriétés de l’onde de spin sont modulées pour produire un résultat quantifiable, qui est à son tour utilisé pour calculer les données.
Cependant, la modulation de ces propriétés nécessite généralement l'utilisation de courant électrique à l'aide de dispositifs pouvant provoquer du bruit du signal, annulant ainsi le gain de performances.
La nouvelle architecture de circuit développée par le MIT implique l'utilisation d'une zone magnétique de taille nanométrique constituée de nanofilms en couches pour moduler les propriétés des ondes de spin. L'architecture élimine le besoin d'utiliser de l'électricité.
Voici comment il décrit la découverte liée aux circuits spintroniques l'agence de presse MIT News : « À l’avenir, des paires d’ondes de spin pourraient être introduites dans le circuit via deux canaux. Ils seront modulés pour différentes propriétés et combinés. Ils généreront une interférence quantique mesurable que nous utiliserons pour les calculs (un peu comme l'interférence des ondes photoniques est utilisée pour calcul quantique) ".
Secondo Luqiao Liu, chercheur principal du groupe au Laboratoire de recherche électronique al MIT, le wave computing pourrait s’avérer être une alternative prometteuse au silicium computing.
Il ajoute: « En utilisant des zones aussi petites, nous pouvons moduler l’onde de spin. Vous pouvez créer ces deux états distincts sans réels coûts énergétiques. Nous comptons uniquement sur les ondes de spin et le matériau magnétique lui-même.
Un exemple « hydraulique »
Décrivant le circuit, Liu il dit que c'est comme une conduite d'eau. La zone utilisée, également appelée « mur de domaine », est une vanne qui contrôle la façon dont l'eau (onde de spin) s'écoule à travers le tube (matériau). Lorsqu’une onde de spin suffisamment forte est appliquée, la position de la paroi du domaine peut être modifiée. Cette modulation peut être contrôlée et gérée dans une configuration précise.
Les chercheurs essaient maintenant de construire des circuits spintroniques fonctionnels pour effectuer des calculs simples. L'étape suivante consiste à optimiser le matériau et à réduire le bruit potentiel du signal. Enfin, vous devez trouver un moyen de changer rapidement d'état en vous déplaçant autour du mur du domaine.
