Микроэлектроника: Ученые из Японии и США разработали кремниевый спинтронный p-бит

MForum.ru

Микроэлектроника: Ученые из Японии и США разработали кремниевый спинтронный p-бит

03.06.2026, MForum.ru

Устройство было придумано, создано и изучено совместной японо-американской командой (Университета Тохоку и Национального института стандартов и технология США, NIST). Важно, что спинтронный вероятностный бит (p-бит) был изготовлен с использованием традиционных полупроводниковых производственных процессов. Это обещает возможность создания крупномасштабных спинтронных p-компьютеров для ИИ и ML.


🎓 Вероятностные вычисления (англ. probabilistic computing) - подход к обработке информации, при котором алгоритмы и системы используют вероятностные модели и случайные процессы для решения задач. В отличие от классических детерминированных вычислений (где один и тот же вход всегда даёт один и тот же выход), вероятностные методы допускают элемент случайности и оперируют с распределениями вероятностей, а не с точными значениями. Вероятностные вычисления полезны в ситуациях, когда точное решение найти слишком дорого (по времени или ресурсам), когда данные неполны, зашумлены или неопределенных, задача стохастична (случайна) по своей природе. Это очередная попытка уйти от компьютеров, работающих на основе двоичной системы. Мы уже не первый год наблюдаем повышенный интерес к кубитам и квантовым компьютерам, к троичной системе вычислений (как здесь не вспомнить нашего соотечественника Александра Тимошенко, развивающего идеи Леонардо Пизанского (Фибоначчи), Яна Лукасевича, Томаса Фоулера, Сергея Соболева и Николая Брусенцова) и p-битам.  

Для реализации вероятностных вычислений спинтроника, использующая магнитные свойства электронов, выглядит перспективно, поскольку наноразмерные магнитные устройства могут естественным образом генерировать вероятностное поведение за счет магнитных флуктуаций.  

Для изготовления p-бита, команда задействовала КМОП-техпроцесс 130 нм миннесотской компании SkyWater Technology для изготовления транзисторов и нижних слоев межсоединений. А поверх этой конструкции японская команда интегрировала суперпарамагнитные наноустройства и верхние электроды.  

Ученые из Японии и США разработали кремниевый спинтронный p-бит


Созданный таким образом чип успешно продемонстрировал две ключевые характеристики, которыми должен обладать p-бит.  

  • Во-первых, устройство демонстрировало стохастические флуктуации выходного напряжения во времени, подтвердив, что устройство может естественным образом переключаться между различными состояниями.  

  • Во-вторых, средний выходной сигнал можно контролировать с помощью приложенного входного напряжения, что позволяет настраивать вероятностное поведение.  

Разработка приблизила нас к возможности создания практически полезных спинтронных компьютеров.

Подробнее: 10.1109/LED.2026.3696800

((Источник: Tohoku University, иллюстрация: Shunsuke Fukami, William A. Borders et al.))

Занимаются ли в России этой темой? Известны, например, российско-тайваньские исследования: rscf.ru/project/20-42-08002

--

теги: микроэлектроника вычислительная техника спинтроника вероятностные вычисления вероятностные компьютеры p-бит p-компьютеры вероятностный бит горизонты технологий

--

© Алексей Бойко, MForum.ru


Публикации по теме:

13.08.2026. Геостационарные спутники еще поживут за счет «дозаправки в космосе»

13.08.2026. Lockheed Martin и Verizon показали обнаружение летающих беспилотников с помощью сети 5G и ИИ

02.08.2026. AT&T сократила час вычислений до 15 секунд с помощью квантового компьютера D-Wave – американский оператор задействовал квантовые вычисления для решения сложных задач

31.07.2026. В МФТИ разработали технологию, которая позволит работать с двумерными материалами типа дисульфида молибдена

27.07.2026. Американские исследователи объединили на одном фотонном чипе несколько функций по работе с терагерцевыми технологиями

08.07.2026. SpaceX запустила первый в мире коммерческий спутник с бета-вольтаическим источником энергии

26.06.2026. IBM представила технологию, обещающую плотность размещения узлов от 7А

25.06.2026. Nokia Autonomous Network Fabric на платформе AWS – основа конкурентоспособности операторов в эпоху ИИ?

11.06.2026. От квантового распределения ключа к системам с оптическими вихрями

11.06.2026. В Южной Корее экспериментируют с комбинацией оксида цинка ZnO и теллура Te

10.06.2026. Nvidia претендует на серьезные позиции на рынке AI-RAN / 6G?

04.06.2026. Компания Muon Space – еще один претендент на участие в рынке космических ЦОД

13.05.2026. «Вечный двигатель» или научный прорыв? Экс-сотрудник NASA привлёк $12 млн на чип, работающий "от квантового вакуума"

08.05.2026. Кремниевые осцилляторы вместо кубитов - корейский путь к сверхбыстрым вычислениям

28.04.2026. Samsung представила кристалл DRAM, созданный по техпроцессу менее 10-нм

26.04.2026. Imec интегрировал модуляторы из ниобата и танталата лития на платформу кремниевой фотоники

24.04.2026. Cisco представила универсальный квантовый коммутатор для будущего квантового интернета

13.04.2026. Инженеры USC создали чип памяти, работающий при температуре 700 °C

24.03.2026. Норвежский стартап Lace Lithography привлек $40 млн на литографию с атомарным разрешением

19.03.2026. Южнокорейские ученые подтвердили возможность длительной работы ИИ-чипов в условиях космической радиации



Поиск по сайту:


Колонка редактора

12.11. МегаФон построит частную сеть pLTE в Махачкалинском морском торговом порту

12.11. В упаковочное предприятие Samsung Electronics в Асане вложат более $30 млрд

12.11. Восемь обновленных спутников Globalstar завершили первичные орбитальные испытания

12.11. Билайн нарастил покрытие и емкость сети в строящемся ЖК в Улан-Удэ

12.11. МТС развернула БС в селе Андреевка Амурской области

11.11. МегаФон и МТС объявляют совместную позицию по вопросам текущего взаимодействия с банками

11.11. Российские корпоративные клиенты всё охотнее рекомендуют отечественную технику

11.11. Microsoft давит на администрацию президента США, выступая против запрета импорта чипов из Китая

11.11. МТС включила сеть LTE на склонах горнолыжного комплекса «Снегорка»

10.11. Обвинения в шпионаже вокруг Nvidia могут завершиться принятием законов, еще более ограничивающих доступ Китая к ИИ-чипам и современному оборудованию для их производства

10.11. Странная сделка в Японии – Mitsui Chemical покупает бизнес JSR

10.11. Infineon больше не может расширять мощности по производству чипов без «форвардных контрактов»

10.11. Билайн обеспечил мобильную связь на речном маршруте в Москве

10.11. Эйфелева башня и центральный парк Волгограда получили обновленную сеть МТС

10.11. МегаФон четвёртый год подряд стал «платиновым» работодателем

Все статьи >>


Новости

12.11. Poco X8s стал доступен в Европе

12.11. В сети появились макеты трёх моделей серии Samsung Galaxy S27

12.11. Samsung официально раскрыла переход галереи на хранилище Google

11.11. Утечка раскрыла ёмкость батарей и общие черты iPhone 18 и 18e

11.11. OnePlus 17 может войти в число широкоэкранных флагманов 2027 года

11.11. В сети появились макеты iPhone Air 2 и iPhone 18

10.11. Oppo Pad Air6 с 12.1" экраном 120 Гц и Dimensity 7360 Super представлен официально

10.11. Bixby в One UI 9.5 получит автоматические задачи

10.11. Vivo работает над серийным АКБ ёмкостью 11 970 мАч

09.11. Серия Huawei Nova 17 получит 200-МП камеру и новые дисплеи

09.11. Realme 17 Pro – утечка указывает на батарею емкостью 10 000 мАч и Dimensity 7300

09.11. Утечка о Xiaomi 18 подтверждает 100-ваттную зарядку

06.11. Motorola представила Moto Watch 2 Fit и Moto Buds 2 Ultra

06.11. Motorola Signature 27 с АКБ 7000 мАч и 200-МП перископом представлен официально

05.11. Honor готовит смартфон с батареей 14 000–15 000 мАч

05.11. Утечка показывает дизайн в стиле Pixel 11 Pro Fold

05.11. Утечка о Samsung Galaxy A38 раскрыла батарею 6000 мАч

04.11. Утечка раскрыла характеристики и сроки выхода iPhone 18, 18e и Air 2

04.11. Утечка о Redmi Turbo 6 Max указывает на 7-дюймовый 2K-экран частотой 185 Гц

04.11. Vivo Y32 5G – АКБ 8000 мАч, Snapdragon 4 Gen 2 и защита IP69