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:

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

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

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

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

24.04. Cisco представила универсальный квантовый коммутатор для будущего квантового интернета

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

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

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

16.03. Бесшовный фотонный интерфейс чип-окружающая среда: прорывы 2025–2026 годов

12.03. UMC и HyperLight объединили усилия для массового производства чиплетов на основе TFLN

12.03. IBM и Lam Research объединяют усилия для разработки логики суб-1 нм

10.03. Европа и Китай синхронно демонстрируют успех лазерной связи с геостационарными спутниками

10.03. Потери света в фотонных чипах приближены к показателям оптоволокна

07.03. В Новосибирске разработали устройство, позволяющее исследовать оптические свойства материалов для микроэлектроники терагерцевых частот

06.03. China Mobile представила на MWC2026 маршрутизатор 115,2 Тбит/с для соединения ИИ-кластеров и технологию GSE-DCI

04.03. Nvidia готовит процессор для инференса на базе технологий Groq, OpenAI станет якорным клиентом

04.03. Нейросетевой кодек NESC обещает эпоху массовой спутниковой связи

03.03. В Сибири изучают возможности создания элементов памяти на квантовых точках

02.03. Nokia, Samsung, MSI хотят интегрировать ИИ в RAN, а Nvidia хочет в телеком – просматривается кейс win-win

27.02. В Пекинском университете создали лабораторный прототип транзистора FeFET с графеновым затвором длиной 1нм

Обсуждение (открыть в отдельном окне)

В форуме нет сообщений.

Новое сообщение:
Complete in 2 ms, lookup=0 ms, find=2 ms

Последние сообщения в форумах

Все форумы »



Поиск по сайту:


Колонка редактора

08.06. МТС переключит из 3G в LTE 9 из каждых 10 площадок на своей сети в течение 2026 года

08.06. T-Mobile будет работать на сети Билайн в Амурской области и в Якутии

08.06. Элемент-Технологии и Реватт договорились о поставках силовых модулей для зарядных станций

08.06. Google готов ежемесячно платить SpaceX около $1 млрд за возможность пользоваться ИИ-вычислительными мощностями

08.06. Платформа Nvidia RTX Spark – ИИ идет на ПК и другие пользовательские устройства

06.06. Positive Technologies создал комплекс LFI-26 для тестирования безопасности чипов

05.06. Samsung и MediaTek показали 670 Мбит/с в восходящем канале 5G

05.06. Бюро 1440 и ФПК утвердили план внедрения спутниковой связи на поездах дальнего следования

05.06. В Южной Корее призвали технологические компании делиться «избыточной прибылью» от ИИ с поставщиками и сотрудниками

05.06. ИИ в госуправлении – рынок 2025-2035

05.06. ПМЭФ: Кремниевая фотоника - Сбер представил ФИС

05.06. МТС обеспечила LTE покрытие на территории парка «Зеленый остров» в Омске

04.06. ПМЭФ: ГК Yadro и РЖД подписали меморандум о сотрудничестве в сфере ИИ

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

04.06. Анатолий Корсаков генеральный директор «Трамплин Электроникс» в интервью подкасту «Знай наших»

Все статьи >>


Новости

08.06. Vivo V70 Lite – почти незаметное обновление с упором на автономность

08.06. 3C-сертификация раскрыла батарею Vivo X Fold 6

08.06. Hisense A10 – смартфон с e-ink дисплеем представят спустя три года разработки

05.06. Motorola расширила семейство Edge 70, выпустив в Индии версию Pro+

05.06. Vivo X300 FE Global Edition – компактный флагман с Zeiss-камерой и скидкой $100

05.06. Huawei nova Y74 получил батарею 6620 мАч и экраном 90 Гц за доступную цен

04.06. Vivo готовит три модели Y500 и V70 Lite 4G

03.06. OnePlus готовит Turbo 6X и 6X Pro

03.06. iPhone Ultra получит испарительную камеру и жидкометаллический шарнир

02.06. Huawei nova 16 Ultra – 200 МП камера, 7000 мАч, 100 Вт и IP69 за $69

02.06. Huawei nova 16 и 16 Pro: 200 МП, 7000 мАч и спутниковая связь. От $445

02.06. Huawei nova 16z – спутниковая связь и 6000 мАч за $400

01.06. Honor Win Turbo получил АКБ 10 000 мАч, Dimensity 8500 и IP69K при цене 340 евро

01.06. Samsung продолжает радовать владельцев бюджетных смартфонов своевременными обновлениями

29.05. Vertu Alphafold – самый дорогой складной смартфон года — от 6880 долларов

29.05. Xiaomi 17T и 17T Pro – Leica-камеры, большие батареи и 144 Гц от €749

28.05. Oppo Reno16 и Reno16 Pro – 200 МП камера, перископ и IP69K от $515

28.05. Oppo представила планшет Pad 6 с MediaTek Dimensity 9500s

28.05. Honor Pad 20 – 12.1-дюймовый экран, 10100 мАч и версия с матовым дисплеем от 310 долларов

27.05. Lava Shark 2 – 6000 мАч, 120 Гц и «ни одного лишнего приложения» за 11 999 рупий