Microprocesoarele magnetice lipsite de componente electronice ar folosi de un milion de ori mai puțină energie per flop decât computerele de astăzi, potrivit cercetătorilor Universității California-Berkeley (UCB). Acest procesoare ar fi atât de eficiente, cred oamenii de știință, încât ar consuma cea mai redusă cantitate de energie permisă de a doua lege a termodianmicii.
În prezent, computerele funcționează cu electricitate, care înseamnă electroni ce se mișcă și generează căldură reziduală. Dar un microprocesor magnetic nu ar necesita electroni, folosind în schimb polaritatea unor magneți la nanoscară pentru a reprezenta digiții 0 și 1 ai memoriei binare. Dacă nanomagneții sunt poziționați laolaltă, polii lor vor interacționa, servind pe post de tranzistori și făcând astfel posibile operații logice simple.
Jeffrey Bokor, profesor de inginerie electronică și științe computerizate al UCB, împreună cu absolventul Brian Lambson încearcă să dezvolte tocmai aceste computere magnetice. Țelul lor este să construiască un calculator capabil să opereze la limita Principiului lui Landauer care, la temperatura camerei, se traduce printr-o pierdere energetică de 18 mili-electron volți per operație.
Această valoare, 18 miimi dintr-un electron volt, este cea mai slabă boare de energie – prin comparație, înseamnă aproximativ jumătate din energia termică a atomilor la temperatura camerei. Un computer care ar întrebuința o astfel de energie infinitezimală ar însemna un progres important, susține Bokor. Dacă mașinăria ar funcționa și în condiții de temperatură scăzută, principiul ar fi încă și mai eficient, deoarece limita Landauer este proporțională cu temperatura.
În cadrul testelor derulate în laborator, Lambson și Bokor au descoperit că o operație simplă de memorie, cum ar fi ștergerea unui bit magnetic, poate fi derulată cu o disipare a energiei foarte apropiată de limita Landauer, dacă nu chiar similară acesteia.
Testele actuale ale acestor sisteme încă necesită curent electric pentru a se genera un câmp magnetic, ceea ce inversează sau distruge polaritatea nanomagneților. Dar Bokor și colegii lui speră că noi materiale, cum ar fi aliajele multiferoase, ar putea elimina necesitatea curenților electrici. O nouă eră, a magnetonicii, în locul electronicii, s-ar putea afla în viitorul nostru.
Sursa
