Ученые МФТИ нашли способ ускорить память в сотни раз

Печать: Шрифт: Абв Абв Абв
Гость 17 Марта 2016 в 13:45:56
Новый вид сверхпроводящей памяти разработали специалисты Московского физико-технического института (МФТИ) и Московского государственного университета (МГУ). В работе, которую они опубликовали в журнале Applied Physics Letters, рассказывается о технологии создания ячеек памяти на основе сверхпроводников, которая работает в сотни раз быстрее существующих аналогов.

За счет чего ускорили работу памяти

Александр Голубов из МФТИ рассказал, что новая схема работы ячейки памяти не предполагает затрат времени на процессы намагничивания и размагничивания. За счет этого чтение и запись осуществляется за сотни пикосекунд (конкретная цифра зависит от геометрии и материалов системы). Традиционные же схемы организации памяти тратят на это в сотни или даже тысячи раз больше времени.

В основе новых ячеек памяти – квантовые эффекты и переходы Джозефсона. Ячейки — это своеобразные сэндвичи из диэлектрика и сверхпроводника, существование которых в 1960-х годах предсказал британский физик Брайан Джозефсон.

При определенной силе магнитного поля электроны могут проходить сквозь диэлектрик и перемещаться между слоями сверхпроводника. Этот эффект используется не только для создания памяти будущих квантовых компьютеров, но и сверхчувствительных датчиков магнитного поля и ряда экспериментальных устройств.

Как это работает

Обычно для записи информации в ячейку памяти, созданную на базе переходов Джозефсона, применялись магнитные поля. Информация при этом кодировалась направлением вектора магнитного поля в ферромагнетике.

Однако упаковать такие ячейки памяти можно не слишком плотно. Кроме того, вектор намагниченности быстро поменять нельзя, а для осуществления считывания и записи информации необходима подпитка, следовательно, требуется нанесение на плату дополнительных цепей.



В новой схеме для переключения состояния ячейки памяти (из 0 в 1 или наоборот) российские физики предлагают использовать инъекционные токи, которые протекают через один из слоев сверхпроводника. Считывание состояния при этом можно выполнять с применением тока, проходящего через всю структуру. Это занимает в сотни раз меньше времени, чем перемагничивание ферромагнетика или измерение намагниченности.

Голубов также отметил, что для реализации разработанной схемы используется только один слой ферромагнетика, и это позволяет адаптировать её к одноквантовым логическим схемам. Фактически для применения нового типа памяти не нужно разрабатывать принципиально иную архитектуру процессора, причем компьютер частотой в сотни гигагерц, основанный на одноквантовой логике, потребляет в десятки раз меньше энергии.

Ксения Шестакова, ht_news@corp.mail.ru
http://scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/108/4/10.1063/1.4940440
https://hi-tech.mail.ru/news/force-memory/
Комментарии, по рейтингу, по дате
  Хитрая жопа 17.03.2016 в 17:19:04   # 504753
Quote:
В работе, которую они опубликовали в журнале Applied Physics Letters, рассказывается о технологии создания ячеек памяти на основе сверхпроводников, которая работает в сотни раз быстрее существующих аналогов.

Прогресс это конечно хорошо, но при каких температурах эта память может работать? Десятки кельвинов?
Добавить сообщение
Чтобы добавлять комментарии зарeгиcтрирyйтeсь