این فناوری به لپ‌تاپ‌ها اجازه می‌دهد تا ۳ ماه بدون شارژ کار کنند.

دانشمندان ژاپنی با موفقیت یک قطعه کوانتومی جدید ساخته‌اند که سرعت پردازش تراشه‌ها را ۱۰۰۰ برابر افزایش می‌دهد، بدون اینکه باعث گرم شدن بیش از حد دستگاه شود.

این فناوری جدید از خواص مکانیک کوانتومی برای تبدیل اطلاعات سیگنال الکتریکی به میدان‌های مغناطیسی کوچک برای ضبط استفاده می‌کند. عکس: توموآکی ناکاتسوجی/دانشگاه توکیو .

طبق تحقیقات جدید منتشر شده در مجله علمی Science ، دوران کامپیوترهای فوق سریع و فوق کارآمد از نظر باتری در حال نزدیک شدن است. این پیشرفت به لطف نوعی "سوئیچ کوانتومی غیرفرار" است که توسط دانشمندان دانشگاه توکیو (ژاپن) اختراع شده است.

این قطعه جدید پتانسیل افزایش سرعت پردازش ریزتراشه تا ۱۰۰۰ برابر را دارد. نکته قابل توجه این است که این سیستم در حین کار مطلقاً هیچ گرمایی تولید نمی‌کند.

طبق توضیحات تیم تحقیقاتی، با تراشه‌های سیلیکونی سنتی، جریان باید به طور مداوم از طریق مدارها جریان یابد تا داده‌ها (بیت‌های ۰ و ۱) پردازش شوند. این امر اصطکاک قابل توجهی ایجاد می‌کند و باعث می‌شود دستگاه به سرعت بیش از حد گرم شود.

این یک محدودیت تکنولوژیکی فعلی است که مهندسان را از افزایش بیشتر سرعت تراشه باز می‌دارد، زیرا دستگاه بیش از حد گرم می‌شود و مدارها را می‌سوزاند. قطعه جدید این مشکل را به طور کامل حل کرده است. به جای استفاده از جریان الکتریکی، این دستگاه از خواص مغناطیسی (به نام اسپین) الکترون‌ها برای ذخیره اطلاعات استفاده می‌کند.

در آینده، مراکز داده عظیمی مانند گوگل تنها ۱٪ از منابعی را که امروز مصرف می‌کنند، مصرف خواهند کرد. عکس: آلیستر وایپر.

این قطعه از دو لایه اصلی ماده تشکیل شده است: تانتالوم و منگنز. هنگامی که جریان الکتریکی از لایه تانتالوم عبور می‌کند، سیستم بلافاصله اطلاعات را در لایه منگنز به شکل میدان‌های مغناطیسی کوچک ذخیره می‌کند. این میدان‌های مغناطیسی داده‌هایی هستند که بدون نیاز به منبع تغذیه مداوم ذخیره می‌شوند. به لطف این اصل هوشمندانه، اختراع جدید تا ۱۰۰ برابر بیشتر از طرح‌های تراشه فعلی در مصرف انرژی صرفه‌جویی می‌کند.

نماینده‌ای از تیم تحقیقاتی به Nikkei گفت: «به عبارت ساده، یک مرکز داده عظیم گوگل در حال حاضر به اندازه‌ای برق مصرف می‌کند که می‌تواند ۸۰ هزار خانوار را تغذیه کند؛ در آینده، این مرکز داده فقط به برق ۸۰۰ خانه نیاز خواهد داشت. به همین ترتیب، یک مک‌بوک پرو می‌تواند با یک بار شارژ به مدت سه ماه کار کند . »

در آزمایشگاه، این قطعه جدید به سرعت پردازش بی‌سابقه‌ای تنها ۴۰ پیکوثانیه (کمتر از یک میلیاردم ثانیه) دست یافت که ۱۰۰۰ برابر سریع‌تر از تراشه‌های سیلیکونی معمولی است. این دستگاه همچنین فوق‌العاده بادوام است و پس از بیش از ۱۰۰ میلیارد آزمایش، به طور پایدار کار می‌کند. نکته قابل توجه این است که دانشمندان به یک یافته حیاتی دست یافتند: هرچه قطعه کوچکتر شود، دستگاه سریع‌تر و روان‌تر کار می‌کند.

اگر این فناوری در عمل پیاده‌سازی شود، چهره صنعت الکترونیک را کاملاً تغییر خواهد داد. فایل‌های داده‌ای بزرگی که در حال حاضر پردازش آنها یک ساعت طول می‌کشد، تنها در یک ثانیه پردازش خواهند شد.

با این حال، مسیر از آزمایشگاه تا تولید انبوه تجاری هنوز بسیار طولانی است. نمایندگان تیم تحقیقاتی اظهار داشتند که تولید یک جزء واحد با حفظ تولید صنعتی مداوم در مقیاس بزرگ بسیار متفاوت است.

انتظار می‌رود اولین نمونه اولیه تراشه‌هایی که از این فناوری استفاده می‌کنند در سال ۲۰۳۰ عرضه شوند. مصرف‌کنندگان باید چند سال دیگر پس از این تاریخ برای خرید دستگاه‌های تجاری منتظر بمانند.

منبع: https://znews.vn/cong-nghe-giup-laptop-chay-3-thang-khong-can-sac-post1653053.html