研究人員潛在地發現了一種方法,使電腦處理數據的速度能提高約 1,000 倍,這是基於他們對所謂的隱形磁鐵的評估。這個為期三年的計劃由一個日本和德國的研究聯盟進行,將重點研究反鐵磁材料。反鐵磁材料與傳統磁鐵不同,並不產生可測量的外部磁場,因此科學家們通常將其稱為隱形磁鐵。在這些材料中,每個原子層的磁方向(自旋)都指向與前一層相反的方向。最近,這些材料因能夠實現超快速數據處理並降低數字基礎設施的能量需求而受到越來越多的關注。TUM 自然科學學院的教授 Johannes Knolle 博士指出,反鐵磁材料有助於我們建造更快且更節能的技術。
除了 Knolle,還有其他參與的科學家,包括來自康斯坦茨大學的 Davide Bossini 博士、來自東京大學的 Tsuyoshi Kimura 博士,以及來自日本最大自然科學研究機構 RIKEN 的 Naoki Ogawa 博士和 Yoshinori Tokura 博士。根據科學家的說法,反鐵磁材料的隱形特性使其在過去幾十年中難以控制或操作。這是因為,與日常磁鐵不同,反鐵磁材料中相鄰的磁矩指向相反方向並相互抵消。
然而,科學家們現在相信,這些材料可以通過光來控制,這可能為計算技術開啟新的可能性。早期的分析顯示,這些材料系統與反鐵磁材料之間存在意外強的光耦合。他們還證明了反鐵磁狀態可以通過光學方法檢測。Knolle 表示,「我對這次合作最感興奮的地方在於,我們如何能夠將新的理論思想與尖端實驗結合起來,將這些奇特的量子材料轉化為現實世界的創新」。
根據這些發現,該聯盟打算利用強光脈衝在萬分之一秒的時間尺度上操作反鐵磁材料。這種新穎的方法可能使處理速度比現代鐵磁存儲技術快 1,000 倍。該項目的目標是回答如何能以特別快的方式控制反鐵磁狀態,並識別可通過光和/或機械應變超快速切換的新反鐵磁材料。在後期,國際研究團隊將從這些材料中開發和實驗驗證新設備功能。
協調該項目的奧格斯堡大學教授 István Kézsmárki 博士詳細說明,這次合作將兩國的專業知識結合在一起。「我們合併各自團隊的優勢,確保合作順利進行」,他在新聞稿中補充道。該合作由兩國的政府資助,德國通過德國研究基金會(DFG),日本則通過日本學術振興會(JSPS)進行資助。Kézsmárki 也擔任 DFG 協作研究中心/跨區域 360 約束量子物質的發言人。在這個聯盟中,德國的團隊研究可能推動未來量子信息技術的量子狀態和材料,這些來自奧格斯堡大學的專業知識也增強了新的日德聯盟中的國際合作。




