#družba znanost 23.12.2015 16:29

Znanstveniki IJS s pomembnim korakom za razvoj hitrosti računalniškega spomina

Ljubljana, 23. decembra - Na Institutu Jožef Stefan so kot prvi opisali kontrolirano preklapljanje med metastabilnimi superprevodnimi stanji z različnimi upornostmi v nanometrskih žicah s pomočjo zelo majhnih električnih sunkov. Preklapljanje, ki napoveduje večjo zmogljivost spominskih elementov, lahko služi kot osnova za procesiranje informacij v kvantnih računalnikih.

Raziskovalci IJS so v članku, ki je bil v ponedeljek objavljen v reviji Nature Communications, opisali preklapljanje med metastabilnimi superprevodnimi stanji, ki je ekstremno hitro in izredno ponovljivo, kar napoveduje pomembno uporabno vrednost dosežka. Hitrost preklopa je namreč neposredno povezana z zmogljivostjo spominskih elementov. "Hitrejši kot je preklop, hitreje lahko pišemo v in beremo spominski element," je pojasnil vodja Odseka za kompleksne snovi na IJS Dragan Mihailović.

Računalniški spomin je po besedah Mihailovića že vrsto let ozko grlo na področju računalniške zmogljivosti. Razvoj hitrosti spomina namreč že nekaj stoletij stagnira, največja ovira pri tem pa je segrevanje. Vsak poskus hitrejšega računalniškega pomnjenja bi namreč računalniški čip prehitro pregrel, posledično pa bi ta prenehal delovati.

Preklapljanje bi tako lahko uporabili kot osnovo za procesiranje informacij v kvantnih računalnikih, ki se vedno bolj kažejo kot rešitev iz krize računalništva v zadnjem desetletju. "Ker ima vsako izmed metastabilnimi superprevodnimi stanji značilno upornost, lahko vsaka od njih označi en bit informacije. S preklapljanjem med različnimi superprevodnimi stanji pa lahko na tak način shranjujemo podatke," je poudaril Mihailović.

Ameriška Nasa je denimo že leta 2005 napovedala zaton CMOS tehnologije in kot alternativo predlagala superprevodno računalništvo. To se ni uresničilo, saj do sedaj še ni bilo hitrega elementa, je pojasnil Mihailović. Objava znanstvenikov IJS, ki razkriva nov superprevodni spominski element, tako predstavlja pomemben korak na področju razvoju superprevodnih računalnikov v prihodnosti.

Odsek za kompleksne snovi se sicer ukvarja z različnimi načini raziskovanja zelo hitrih neravnovesnih pojavov, ki so pomembni za iskanje novih spominskih elementov. "Raziskave zelo hitro napredujejo po celem svetu, konkurenca je izjemno velika, naš laboratorij pa je med vodilnimi na tem področju," je še izpostavil Mihailović.

Dosežek znanstvenikov po besedah IJS predstavlja nekakšen "tour-de-force" slovenske znanosti, saj je bila celotna raziskava od koncepta, sinteze, meritev in kvantnega teoretičnega modela za opis eksperimenta, razvita na Odseku za kompleksno snov IJS. Pri tem so sodelovali s centrom odličnosti Nanocenter, ki je omogočal uporabo raziskovalne opreme za izdelavo nanometrskih vezij, so še zapisali na IJS.