純磁振子集成電路

凱澤斯勞滕工業大學(TUK)和維也納大學領導的研究人員成功地構造了一個基本電路，利用磁控管代替電子來傳遞信息，從而構成了計算機電路的基本構建塊。《自然電子》中描述的“強磁半加法器”僅需要三根納米線，并且比最新的計算機芯片所需的能量要少得多。

一群物理學家正在為追求更小，更節能的計算樹立一個里程碑：他們開發了一種使用磁性材料和磁振子來傳輸二進制數據的集成電路，1和0構成了當今計算機和智能手機的基礎。

新電路非常小巧，采用簡化的2D設計，所需能量比當今使用CMOS技術的最先進的計算機芯片少10倍左右。雖然當前的磁振子配置不如CMOS快，但現在可以進一步探索成功的演示用于其他應用程序，例如量子或神經形態計算。

成功的合作

該原型是由安德里·楚馬克(Andrii Chumak)的歐洲研究委員會(ERC)起始資助和與Jun.-Prof密切合作資助的四年努力的結晶。TUK的Philipp Pirro博士和目前在維也納大學的博士后Wang Qi博士。大學教授 Chumak在TUK開始工作，現在領導維也納大學的研究小組。

Chumak說：“我們很高興，因為我們設法完成了幾年前計劃的工作，而且效果甚至比我們預期的還要好。” 當他第一次提出磁振電路時，他的設計非常復雜。他歸功于該論文的主要作者Wang，使該設計“至少好100倍”。

Chumak說：“我們現在看到磁控電路可以和CMOS一樣好，但是如果您想觸發工業，這可能還不夠。我認為您的尺寸必須至少小100倍，而且還要快得多。但是這種電路不僅提供了二進制數據，而且為極低溫度下的量子磁子學計算帶來了巨大的商機。”

皮羅(Pirro)補充說：“我們也有興趣將其電路改造成受大腦功能啟發的神經形態大型計算機。”

納米電路組件的尺寸小于一微米，比人的頭發還要細得多，即使在顯微鏡下也幾乎看不見。它包含由磁性材料制成的三根納米線，稱為釔釔鐵石榴石。導線彼此之間精確地關系定位，以創建兩個“定向耦合器”，引導磁振子穿過導線。磁振子是自旋波的量子-認為它們就像扔進巖石后池塘表面的漣漪一樣，但是在這種情況下，這些波是由固態材料在量子水平上的磁序扭曲形成的。花費大量時間和精力找出最佳的納米線長度和間距才能產生所需的結果。Wang為他的博士學位從事該項目。在TUK。他說：“這是第三或第四設計。”