兩個振蕩器產(chǎn)生同相和異相振蕩模式的原理示意圖,。圖片來源：英國《自然·物理學》

瑞典哥德堡大學研究團隊在最新一期《自然·物理學》上發(fā)表了室溫下實現(xiàn)低能耗自旋波技術的重要研究成果,。他們證明信息可以利用復雜網(wǎng)絡中的磁波運動進行傳輸,，這有望成為量子計算機的低能耗替代方案，也為下一代伊辛機的發(fā)展奠定了基礎,。

伊辛機是一種計算系統(tǒng),，旨在模擬物理材料中磁自旋的自我組織過程，以解決復雜的優(yōu)化問題,。與傳統(tǒng)計算機相比,，伊辛機能夠更高效地找到解決方案。它通過編程不同自旋之間的連接強度來運作：正耦合使自旋同向排列,，負耦合則導致反向排列,。最終的自旋方向代表了問題的最佳解決方案。

研究團隊此次實現(xiàn)了兩個自旋霍爾納米振蕩器之間的相位控制同步,。通過調(diào)節(jié)這些自旋波的相位,，他們在網(wǎng)絡中生成二元相位模式，展示了首次實現(xiàn)的同相和異相調(diào)節(jié)能力,。這種調(diào)節(jié)可以通過改變磁場,、電流、施加的柵極電壓或振蕩器間的距離來完成,。

這項研究開啟了構建由數(shù)十萬個振蕩器組成網(wǎng)絡的可能性,，從而推動開發(fā)出更加高效的伊辛機。由于這些振蕩器能在室溫下工作,，且體積小至納米級別,，其可以輕松適應從大型系統(tǒng)到小型設備(如手機)的應用場景。

此外,，這項研究聚焦于自旋電子學領域,，特別是磁性材料納米薄層中的磁性現(xiàn)象以及由外部刺激(如磁場、電流和電壓)產(chǎn)生的自旋波,。自旋電子學的進步有望對包括人工智能,、機器學習、電信及金融系統(tǒng)在內(nèi)的多個領域產(chǎn)生深遠影響,，例如推動更強大,、更高效的傳感器以及高頻交易系統(tǒng)的開發(fā)。(記者張夢然)