دانشمندان برای نخستین بار موفق شدند فرآیند ذوب شدن گرداب‌های مغناطیسی کوچکی به نام «اسکایرمیون» را از یک شبکه منظم فیلمبرداری کنند. این کشف، راه‌های تازه‌ای برای دستکاری این ساختارهای غیرعادی در اختیار پژوهشگران قرار می‌دهد و می‌تواند تحقق رایانش مغزی را به واقعیت نزدیک‌تر کند.
اسکایرمیون چیست؟
اسکایرمیون‌ها گرداب‌های مغناطیسی میکروسکوپی هستند که می‌توانند اطلاعات را به شیوه‌ای کاملاً نوین ذخیره و پردازش کنند. این ساختارها اگرچه برای عموم ناآشنا هستند، ممکن است در آینده نقش کلیدی در طراحی رایانه‌هایی ایفا کنند که اطلاعات را بیشتر شبیه به مغز انسان پردازش کرده و در عین حال برق بسیار کمتری مصرف می‌کنند.
جزئیات این پژوهش چه بود؟
این مطالعه که در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده، بینش تازه‌ای درباره رفتار اسکایرمیون‌ها و روش‌های کنترل آن‌ها ارائه می‌دهد. بیشتر پژوهش‌ها در مؤسسه فیزیک دانشگاه یوهانس گوتنبرگ ماینتس در آلمان انجام شده و استادانی از دانشگاه علم و صنعت نروژ (NTNU) نیز در آن مشارکت داشته‌اند. به گفته «اسله سودبو»، رئیس مرکز اسپینترونیک کوانتومی (QuSpin) در NTNU، اسکایرمیون‌ها گرداب‌های مغناطیسی کوچکی هستند که می‌توانند اطلاعات را به شکلی کاملاً جدید ذخیره کنند.
کاربردهای آینده اسکایرمیون‌ها
یافته‌های این تحقیق می‌تواند به توسعه سیستم‌های محاسباتی کوچک‌تر و کارآمدتر کمک کند و همچنین فناوری‌های کوانتومی نوظهور را پیش ببرد. از نظر عملی، این کشف راه را برای ساخت رایانه‌های مغزمانند هموار می‌کند؛ سیستم‌هایی که از نظر اندازه بسیار کوچک‌تر و از نظر مصرف انرژی به‌مراتب بهینه‌تر از رایانه‌های فعلی هستند.
- ذخیره‌سازی داده‌ها با چگالی بالا و مصرف انرژی پایین
- پردازش موازی اطلاعات مشابه نورون‌های مغزی
- توسعه تراشه‌های نورومورفیک برای هوش مصنوعی کارآمدتر
- پیشبرد فناوری‌های کوانتومی و اسپینترونیک
نگاهی به آینده
هنوز زمان زیادی تا تجاری‌سازی این فناوری باقی است، اما مشاهده مستقیم ذوب شدن اسکایرمیون‌ها به دانشمندان امکان می‌دهد رفتار آن‌ها را بهتر پیش‌بینی کرده و سامانه‌هایی بسازند که شبیه به مغز انسان عمل می‌کنند. این گامی تازه در مسیر رایانش سبز و هوش مصنوعی الهام‌گرفته از مغز است.
پرسش‌های پرتکرار
اسکایرمیون چگونه می‌تواند رایانش مغزی را ممکن کند؟
اسکایرمیون‌ها گرداب‌های مغناطیسی کوچکی هستند که می‌توانند اطلاعات را با مصرف انرژی بسیار پایین ذخیره و پردازش کنند. کنترل این ساختارها به توسعه تراشه‌های نورومورفیک و رایانه‌های مغزمانند کمک می‌کند.
این پژوهش در چه مجله‌ای منتشر شده است؟
این یافته‌ها در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده و توسط پژوهشگران دانشگاه یوهانس گوتنبرگ ماینتس و دانشگاه علم و صنعت نروژ انجام شده است.
