"Hexagonal artificiell spin-is grundtillstånd" - ett mönster som aldrig visats tidigare. Färgade pilar visar nord- eller sydpolarisering. Upphovsman:Gartside et al/Imperial College London
Forskare har visat hur man skriver vilket magnetiskt mönster som helst på nanotrådar, vilket kan hjälpa datorer att efterlikna hur hjärnan bearbetar information.
Mycket aktuell datorhårdvara, som hårddiskar, använda magnetiska minnesenheter. Dessa förlitar sig på magnetiska tillstånd - den riktning som mikroskopiska magneter pekar - för att koda och läsa information.
Exotiska magnetiska tillstånd - som en punkt där tre sydpoler möts - representerar komplexa system. Dessa kan agera på liknande sätt som många komplexa system som finns i naturen, till exempel hur våra hjärnor bearbetar information.
Datorsystem som är designade för att bearbeta information på liknande sätt som våra hjärnor kallas "neurala nätverk". Det finns redan kraftfulla mjukvarubaserade neurala nätverk - till exempel slog ett nyligen den mänskliga mästaren i spelet "Go" - men deras effektivitet är begränsad eftersom de körs på konventionell datorhårdvara.
Nu, forskare från Imperial College London har utvecklat en metod för att skriva magnetisk information i vilket mönster som helst, med hjälp av en mycket liten magnetisk sond som kallas ett magnetiskt kraftmikroskop. Med denna nya skrivmetod, arrayer av magnetiska nanotrådar kan fungera som neurala hårdvarunätverk - potentiellt mer kraftfulla och effektiva än mjukvarubaserade tillvägagångssätt.
Illustration av atomkraftmikroskopspetsen som skriver en nanotråd. Kredit:Gartside et al/Imperial College London
Laget, från Institutionen för fysik och material vid Imperial, demonstrerade sitt system genom att skriva mönster som aldrig tidigare setts. De publicerade sina resultat idag i Naturens nanoteknik .
Dr Jack Gartside, första författare från institutionen för fysik, sa:"Med denna nya skrivmetod, vi öppnar för forskning om att ”träna” dessa magnetiska nanotrådar för att lösa användbara problem. Om det lyckas, detta kommer att föra maskinvarunätverk ett steg närmare verkligheten."
Förutom applikationer inom datorer, metoden skulle kunna användas för att studera grundläggande aspekter av komplexa system, genom att skapa magnetiska tillstånd som är långt ifrån optimala (som tre sydpoler tillsammans) och se hur systemet reagerar.
