Švajcarski istraživači su napravili proboj u oblasti superkompjutera sa spin ledom
Istraživači sa Instituta Paul Scherrer i ETH u Cirihu uspeli su da ostvare tehnološki prodor koji bi mogao da dovede do novih oblika niskoenergetskog superračunara.
Najmanji veštački spin led koji je ikada stvoren mogao bi biti deo novog HPC-a male snage
Zasnovan je na nečemu što se zove veštački spin led: Zamislite da se molekuli vode zamrzavaju u kristalnu rešetku leda, a zatim zamenite vodu magnetnim nanokristalima. Ključ za stvaranje dobrog spin leda je da magnetne čestice budu toliko male da se mogu polarizovati ili „okrenuti“ samo spuštanjem ispod određene temperature. Kada su ti magneti zamrznuti, oni se poravnavaju u rešetkasti oblik, baš kao vodeni led, ali sa dodatnim potencijalom da se preurede u skoro beskonačno magnetnih kombinacija. Ovde počinju da se pojavljuju slučajevi upotrebe, a nekoliko otkrića iz ovog eksperimenta moglo bi da nas pokrene u pravom smeru.
Otkriće koje su napravili fizičar PSI Kevin Hofhuis i istraživači PSI/ETH Cirih profesori Laura Heyderman i Peter Derlet, moglo bi utrti put niskoenergetskim HPC aplikacijama sa dodatnim potencijalom upotrebe u rezervoar kompjutingu, što uključuje korištenje fiksnih linearnih sistema veće dimenzije nego ulaz za mapiranje signala. Postoje mnoge oblasti u kojima se može primeniti rezervoar kompjuting, uključujući predviđanje vremena i finansijskih tržišta, prepoznavanje slike i govora i robotika.
Hyderman je čak spekulisao da bi superkompjuter velike brzine i male snage mogao da bude sličan ljudskom mozgu: „Proces se zasniva na obradi informacija u mozgu i koristi prednosti načina na koji veštački led reaguje na stimulans kao što je npr. magnetno polje ili električna struja“.
Nauka koja stoji iza spin leda
Da budemo jasni, ovo postavlja temelje, ali superkompjuteri sa spin ledom nisu u neposrednoj budućnosti. To nije sprečilo istraživače da spekulišu o tome kako se spin led i manipulacija faznim prelazima mogu koristiti. Magnetni fazni prelazi su teoretski predviđeni za veštački kagome spin led, ali nikada ranije nisu posmatrani. Za ovaj eksperiment, jedinjenje nikla i gvožđa nazvano permaloj je rašireno na silicijumsku podlogu, koja je zatim litografisana na podlogu u heksagonalnom uzorku, svaki povezan preko tih mostova, koji su bili ključni u omogućavanju podešavanja i posmatranja faznog prelaza. Svaki magnet u kagome obliku (jedan prsten se sastoji od šest magneta) ima dva poravnanja, što znači 64 potencijalnih magnetnih stanja. Dva prstena to povećavaju na više od 2.000 mogućih stanja, itd. Eksperimentalni tim je napravio dva velika otkrića: izgradio je magnetne mostove na nanorazmeri između magneta, čineći njihove odgovore predvidljivijim, i verifikovao kako se magnetna stanja nanomagneta u nizu razvijaju tokom vremena.
Ovo poslednje otkriće zahtevalo je poseban mikroskop i rendgenski sinhrotron. Ti mostovi su bili samo deset mikrona debeli (ljudska kosa je oko 70 mikrona), a istraživači su uspeli da snime video interakciju nanomagneta, ali nisu bili u stanju da urade ništa osim da zaključe konfiguraciju magnetnih „spinova“ koji se javljaju u trenutak faznog prelaza. Samo poređenje snimljenih slika sa ovim simulacijama pokazalo je da su procesi posmatrani pod mikroskopom zapravo fazni prelazi. Na kraju, istraživači su proizveli i izmerili veštački kagome spin led koji je dovoljno mali da uradi ono što bi led trebalo da radi: formira se samo kroz temperaturno indukovane magnetne fazne prelaze. Do superračunaara sa njim ćemo čekati malo duže.
Izvor: Theregister
