Một chương trình nghiên cứu kéo dài ba năm giữa các học viện hàng đầu của Đức và Nhật Bản đang mở ra hướng đi mới cho ngành điện toán. Trọng tâm của nghiên cứu là các chất phản sắt từ, loại vật liệu từ tính đặc biệt không tạo ra từ trường bên ngoài có thể đo lường được, khiến chúng trở nên "vô hình" trước các phương pháp kiểm soát truyền thống.
Trong các vật liệu này, mỗi lớp nguyên tử có một hướng từ tính (spin) ngược chiều với lớp trước đó, khiến chúng triệt tiêu lẫn nhau. Chính đặc tính này đã khiến giới khoa học gặp khó khăn trong việc điều khiển chúng suốt nhiều thập kỷ.
Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng có thể dùng xung ánh sáng cường độ cao để thao tác các vật liệu này ở quy mô thời gian một phần ngàn tỷ giây. Giáo sư Johannes Knolle từ Đại học Kỹ thuật Munich (TUM) cho biết: "Chất phản sắt từ có thể giúp chúng ta xây dựng các công nghệ nhanh hơn và tiết kiệm năng lượng hơn nhiều".
Phương pháp mới này hứa hẹn mang lại những đột phá chưa từng có như xử lý dữ liệu nhanh gấp 1.000 lần so với các công nghệ lưu trữ (ổ cứng) đang ứng dụng sắt từ hiện đại. Giảm thiểu đáng kể nhu cầu năng lượng của các cơ sở hạ tầng kỹ thuật số toàn cầu. Đặc biệt, giới vật lý có thể nắm quyền kiểm soát quang học, khi sử dụng ánh sáng để "bật/tắt" các trạng thái từ tính một cách chính xác mà không cần từ trường ngoài.
Công nghệ lưu trữ tương lai có thể nhanh gấp 1.000 lần nhờ "nam châm vô hình"?
Dự án được tài trợ bởi chính phủ hai nước thông qua Quỹ Nghiên cứu Đức (DFG) và Hiệp hội Thúc đẩy Khoa học Nhật Bản (JSPS). Sự kết hợp giữa lý thuyết lượng tử tiên tiến và các thí nghiệm cắt lớp hiện đại đang dần biến những vật liệu lượng tử "kỳ lạ" này thành những đổi mới trong thế giới thực.
Mục tiêu tiếp theo của đội ngũ là xác định các vật liệu mới có thể chuyển đổi siêu nhanh bằng ánh sáng hoặc ứng suất cơ học, từ đó phát triển và thực nghiệm các thiết bị phần cứng thế hệ mới.
An An - IE
