纯磁振子集成电路

凯泽斯劳滕工业大学(TUK)和维也纳大学领导的研究人员成功地构造了一个基本电路，利用磁控管代替电子来传递信息，从而构成了计算机电路的基本构建块。《自然电子》中描述的“强磁半加法器”仅需要三根纳米线，并且比最新的计算机芯片所需的能量要少得多。

一群物理学家正在为追求更小，更节能的计算树立一个里程碑：他们开发了一种使用磁性材料和磁振子来传输二进制数据的集成电路，1和0构成了当今计算机和智能手机的基础。

新电路非常小巧，采用简化的2D设计，所需能量比当今使用CMOS技术的最先进的计算机芯片少10倍左右。虽然当前的磁振子配置不如CMOS快，但现在可以进一步探索成功的演示用于其他应用程序，例如量子或神经形态计算。

成功的合作

该原型是由安德里·楚马克(Andrii Chumak)的欧洲研究委员会(ERC)起始资助和与Jun.-Prof密切合作资助的四年努力的结晶。TUK的Philipp Pirro博士和目前在维也纳大学的博士后Wang Qi博士。大学教授 Chumak在TUK开始工作，现在领导维也纳大学的研究小组。

Chumak说：“我们很高兴，因为我们设法完成了几年前计划的工作，而且效果甚至比我们预期的还要好。” 当他第一次提出磁振电路时，他的设计非常复杂。他归功于该论文的主要作者Wang，使该设计“至少好100倍”。

Chumak说：“我们现在看到磁控电路可以和CMOS一样好，但是如果您想触发工业，这可能还不够。我认为您的尺寸必须至少小100倍，而且还要快得多。但是这种电路不仅提供了二进制数据，而且为极低温度下的量子磁子学计算带来了巨大的商机。”

皮罗(Pirro)补充说：“我们也有兴趣将其电路改造成受大脑功能启发的神经形态大型计算机。”

纳米电路组件的尺寸小于一微米，比人的头发还要细得多，即使在显微镜下也几乎看不见。它包含由磁性材料制成的三根纳米线，称为钇钇铁石榴石。导线彼此之间精确地关系定位，以创建两个“定向耦合器”，引导磁振子穿过导线。磁振子是自旋波的量子-认为它们就像扔进岩石后池塘表面的涟漪一样，但是在这种情况下，这些波是由固态材料在量子水平上的磁序扭曲形成的。花费大量时间和精力找出最佳的纳米线长度和间距才能产生所需的结果。Wang为他的博士学位从事该项目。在TUK。他说：“这是第三或第四设计。”