Спин электрона — квантово-механическая величина, также называемая собственным кинетическим моментом. Ориентация множества спинов определяет магнитные свойства материала. Если к магнитному материалу с помощью антенны приложить переменный ток, создавая тем самым переменное магнитное поле, спины в материале могут генерировать спиновую волну.

Спиновые волны уже использовались для создания отдельных компонентов, например, логических вентилей или мультиплексоров. Однако в обширную цепь их до сих пор не объединяли. Отчасти это объясняется сильным затуханием спиновых волн в волноводах, соединяющих отдельные коммутационные элементы, особенно если их ширина меньше микрометра.

Группа исследователей из Мюнстерского и Гейдельбергского университетов использовала материал с самым низким из известных на сегодняшний день коэффициентом затухания: железо-иттриевый гранат. Исследователи вписали отдельные спин-волноводы в тонкую 110-нанометровую пленку этого магнитного материала с помощью пучка ионов кремния и создали большую сеть из 198 узлов.

Новый метод позволяет создавать сложные структуры высокого качества. К тому же, он отличается воспроизводимостью и гибкостью, пишет Science Daily.

Таким образом, ученые создали самую большую на сегодняшний день сеть спиновых волноводов. Более того, группе удалось целенаправленно управлять свойствами спиновой волны, передаваемой по волноводу. В частности, они смогли изменить длину волны и отражение спиновой волны на границе раздела. Это важный шаг в повышении эффективности аппаратного обеспечения для искусственного интеллекта.

Команда ученых из США и Китая смогла решить проблему повышения вычислительной плотности у фотонных чипов и представила метод производства сверхкомпактных фотонных процессоров площадью всего 64 мкм². Это в 1000 раз меньше, по сравнению с традиционными оптическими нейросетями.