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:

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

16.03.2026. Бесшовный фотонный интерфейс чип-окружающая среда: прорывы 2025–2026 годов

12.03.2026. UMC и HyperLight объединили усилия для массового производства чиплетов на основе TFLN

12.03.2026. IBM и Lam Research объединяют усилия для разработки логики суб-1 нм

10.03.2026. Европа и Китай синхронно демонстрируют успех лазерной связи с геостационарными спутниками

10.03.2026. Потери света в фотонных чипах приближены к показателям оптоволокна

07.03.2026. В Новосибирске разработали устройство, позволяющее исследовать оптические свойства материалов для микроэлектроники терагерцевых частот

06.03.2026. China Mobile представила на MWC2026 маршрутизатор 115,2 Тбит/с для соединения ИИ-кластеров и технологию GSE-DCI

04.03.2026. Nvidia готовит процессор для инференса на базе технологий Groq, OpenAI станет якорным клиентом

04.03.2026. Нейросетевой кодек NESC обещает эпоху массовой спутниковой связи

03.03.2026. В Сибири изучают возможности создания элементов памяти на квантовых точках

02.03.2026. Nokia, Samsung, MSI хотят интегрировать ИИ в RAN, а Nvidia хочет в телеком – просматривается кейс win-win

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

10.07. SpaceX Gen3 - все более грандиозная программа

10.07. Корпоративные сети бизнеса в 2026 году - аналитический обзор

10.07. Fab2 – фаб фабов или как гаражный проект стал бизнесом, востребованным в отрасли

10.07. Micron увеличивает заявленные инвестиции в США до $250 млрд

09.07. Yadro выпустило инструменты Kornfeld.Satellites для упрощения подключения коммутаторов Kornfeld к системам мониторинга сети

09.07. МТС установил систему видеонаблюдения в ЖК в центре Благовещенска

09.07. В лаборатории кибербезопасности Servicepipe выявили новый способ атаки, позволяющий обходить механизмы двухфакторной аутентификации

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

08.07. Yadro объявляет о начале приема на совместные программы с МФТИ, ИТМО, МИЭТ и ВШЭ

08.07. Мошенники продолжают звонить – 26% от нежелательных вызовов приходятся на 5 регионов

08.07. МегаФон расширил сеть в Новоаннинском районе Волгоградской области

08.07. Билайн запустил новые БС 4G в пригороде Самары и в селах области

07.07. МегаФон объединил программных роботов на единой платформе Zephyr

07.07. Минцифры собирается решить проблему доступа к земельным участкам «по-китайски»

07.07. Элемент будет готовить кадры по микроэлектронике во Вьетнаме

Все статьи >>


Новости

10.07. Realme Narzo 100x 5G с батареей 8000 мАч и 144 Гц-дисплей представят 15 июля

10.07. HMD Arc 2 - бюджетник с улучшенным процессором и минимальными изменениями

10.07. Redmi Note 17 Pro – 9000 мАч, 5-летняя защита аккумулятора и бесплатная замена батареи

09.07. Появились первые слухи о Vivo V80 – дисплей 144 Гц, батарея 7200 мАч и перископная камера

09.07. Характеристики iQOO Z11 для Индии будут отличаться от глобальной версии

08.07. Nothing Ear (3a) – бюджетные наушники с записью разговоров и 42 часами автономност

08.07. Nothing Phone (4b) – доступный смартфон с большой батареей и фирменным дизайном

08.07. Honor Robot Phone может выйти в августе 2026 года

07.07. Vivo Y500 дебютировал на глобальном рынке с батареей 8100 мАч

07.07. Moto G77 Power официально представлен перед релизом 8 июля

07.07. Раскрыты ключевые характеристики Vivo X300e – АКБ 7100 мАч, перископный зум и плоский экран

06.07. Samsung Galaxy Jump 5 – операторский аппарат на базе Galaxy A27 5G

06.07. Vivo Pad 5c – доступный планшет с 144 Гц, Snapdragon 8s Gen 3 и батареей 10 000 мАч

03.07. Huawei Band 11, Band 11 Metal и Band 11 Pro – доступные фитнес-браслеты с AMOLED-экранами и GNS

03.07. Данные о Samsung Galaxy A18 показали обновление стратегии и отказ от Exynos

02.07. Redmi K90 Ultra получил Snapdragon 8 Elite, активное охлаждение и батарею 8550 мАч

02.07. Nothing Phone (4b) – дата анонса, ключевые характеристики и дизайн

01.07. Ключевые характеристики Samsung Galaxy Z Fold8 раскрыты до анонса

01.07. OnePlus N6 дебютировал в Индии: 8000 мАч, Dimensity 6360 Max и цена от $243

01.07. В iPhone 2027 экраны останутся прежними — 60 Гц у iPhone 18e и 120 Гц у остальных