El grupo de trabajo dirigido por el profesor Ulrich Nowak de la Universidad de Konstanz, en colaboración con un equipo de físicos de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz, demuestra cómo los skyrmions se pueden utilizar para los conceptos informáticos del futuro.
Cuando se trata de realizar un cálculo destinado a llegar a un resultado exacto, los humanos son irremediablemente inferiores a la computadora. En otras áreas, los humanos todavía están muy por delante: un ejemplo es el procesamiento de señales, que juega un papel importante en la autonomíaEn la búsqueda de nuevos conceptos informáticos más cercanos al cerebro humano, la investigación se concentra, entre otros, en la computación basada en probabilidades. Junto con su equipo, el profesor Ulrich Nowak de la Universidad de Konstanz está investigando cómo estas computadoras deel futuro puede ser posible mediante el uso de lo que se conoce como skyrmions, es decir, configuraciones magnéticas similares a vórtices, como unidades de bits. En colaboración con físicos de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz, los investigadores han podido demostrar tanto en teoría como experimentalmente cómoLos vórtices se pueden utilizar para nuevos métodos informáticos. Los resultados se publicaron en la edición actual de la revista científica Nanotecnología de la naturaleza .
En estado de vigilia, los humanos perciben continuamente todo lo que sucede a su alrededor. Esta percepción genera flujos de datos que el cerebro analiza de manera continua. Por ejemplo, si un sonido se vuelve cada vez más fuerte, a partir de un cierto umbral hacia arriba podría identificarse comoel peligro de que un objeto vuele hacia usted. El cerebro no reacciona a valores numéricos específicos sino a señales que ocurren con ciertas probabilidades. Al igual que con la computadora cuántica, se espera que la futura generación de computadoras, que usa skyrmions para procesar yalmacenar flujos de datos, ofrecerá una capacidad de almacenamiento, velocidad y eficiencia energética mucho más altas. De hecho, los skyrmions magnéticos estables también tienen la ventaja de que hacen concebible la computación con señales aleatorias.
El grupo de trabajo en Mainz dirigido por el profesor Mathias Kläui ha logrado desarrollar un material en el que se pueden formar skyrmions. Los investigadores también han desarrollado un método para explotar la difusión térmica de skyrmions en lo que se conoce como un reorganizador, un componente necesario paraComputación probabilística.El equipo de Ulrich Nowak pudo demostrar en una simulación que los skyrmions observados se comportaban de hecho como partículas y se movían aleatoriamente en el plano, de manera similar a los átomos que se distribuyen en gas o líquido a una temperatura finita.
Esta propiedad se utiliza para el reorganizador. "Hemos demostrado según qué leyes se produce la difusión, su duración y escalas de tiempo y que se puede medir", dijo Ulrich Nowak, resumiendo la contribución de los investigadores de Konstanz al proyecto conjunto.Hasta ahora, no ha habido predicciones cuantitativas para esto. Solo la combinación de las mediciones realizadas por los colegas de Nowak en Mainz y las simulaciones realizadas en Konstanz ha demostrado la relevancia de la difusión de skyrmion. Dado que los skyrmions se pueden producir y reorganizar por medio de corrientes eléctricas, son candidatos adecuados para una reorganización.
Lo que se entiende por reorganizador es un componente de computación basada en probabilidades que codifica automáticamente los datos de entrada como una especie de mezclador. El reorganizador produce una secuencia con el mismo número de unidades de memoria pero en un orden diferente. Por lo tanto, su probabilidad se ha mantenidolo mismo.
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Materiales proporcionado por Universidad de Konstanz . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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