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【重磅突破】科學家打造全球最大自旋波導網路 開啟AI硬體革命新篇章

面對人工智慧(AI)爆炸性成長帶來的全球能源壓力,德國明斯特大學與海德堡大學研究團隊開發出革命性技術,成功建構迄今規模最大的自旋波導網路,為未來高效能運算開闢全新道路。

這項由物理學教授Rudolf Bratschitsch領導的研究,突破性地解決自旋波在奈米級波導中嚴重衰減的瓶頸。團隊採用目前已知損耗最低的釔鐵石榴石(YIG)材料,透過矽離子束在110奈米薄膜上蝕刻出複雜網路結構,最終完成包含198個節點的大型系統。

研究人員不僅實現網路規模擴充套件,更精準掌控自旋波的傳輸特性,包括波長調變與邊界反射行為。這項刊登於《Nature Materials》的突破,使自旋波元件從獨立運作邁向系統整合,為開發超低功耗AI運算硬體奠定關鍵基礎。

自旋波技術的特殊優勢在於:當天線對磁性材料施加交流電時,材料中電子自旋產生的量子機械波動可攜帶資訊。過去雖已實現邏輯閘、多工器等基礎元件,但受限於波導衰減問題,始終無法建構完整電路系統。

這項獲德國研究基金會(DFG)資助的「智慧物質」專案,其創新製程能靈活重現高品質複雜結構,將加速自旋波運算技術的實用化程序,可望大幅降低AI時代的能源消耗。

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