Инновационные технологии памяти: спинтронная память

Пусть название этой технологии не вводит вас в заблуждение – к запоминанию информации при помощи спинного мозга, которым часто грешат студенты перед сессией, она отношения не имеет. Речь здесь идет о сохранении информации при помощи спинов.

Спином называют квантовую характеристику, которая присуща большинству элементарных частиц и которая обуславливает их магнитный момент. Так, спин протона, электрона или нейтрона может равняться ½ или -½. Возникает аналогия с битами информации машинных данных.

Итак, чтобы создать самую миниатюрную память, какую вообще можно теоретически сделать, нужно научиться устанавливать спин отдельной частице, научиться считывать его и заодно сделать так, чтобы он не менялся в результате теплового движения и других эффектов. Некоторый прогресс тут уже имеется: посредством мощного магнето сопротивления можно создать ток, имеющий определенную ориентацию спина, а также фильтровать электроны, спин которых отличен от заданного. Затем электроны, успешно прошедшие фильтр, можно подсчитать при помощи электронного насоса, работающего на квантовых точках. Сейчас эксперименты по контролю спина отдельных частиц проводят в действительно экстремальных условиях. Для успешного опыта требуется температура, приближенная к абсолютному нулю, а также магнитное поле столь сильное, что обладатели железных зубных протезов могли бы в нем летать, подобно птицам.

Если же говорить о компромиссе между предельной миниатюризацией и усложнением оборудования, в его роли может выступить работа с кластерами атомов, которые являются более устойчивой единицей. Созданная IBM спиновая ячейка из 12 атомов – как раз пример подобного компромисса. В любом случае, ожидать реального продукта здесь еще долго – но тем шире простор для мечтаний.