Odkritje skupine je dvojno: nova vrsta spominskega elementa in rekordna hitrost, ki je slovenskim raziskovalcem uspela kot prvim na svetu. Zdaj potrjeni električno krmiljeni spomin odpira pot do novih uporabnih rekordno hitrih spominov za nizkotemperaturne računalnike.
Članek opisuje električno krmiljenje nove vrste spominskega elementa z rekordno hitrostjo, so sporočili z instituta. Raziskovalci so se doslej srečevali z dvema problemoma: s premajhno hitrostjo spominskih elementov in s prevelikim gretjem superračunalnikov. Hitrost spominskih elementov je namreč danes največji omejitveni faktor hitrosti superračunalnikov, ki jih uporabljamo, ko brskamo po Googlu, Amazonu, eBayu in drugod. Pri teh računalnikih je problem počasnosti delovnega spomina zelo akuten.
Eksperimentalno delo, pri katerem so dali ključne prispevke Igor Vaskivskyi, Ian Mihailović in Damjan Svetin, prikazuje delovanje rekordno hitrega električno krmiljenega spominskega elementa, v katerem zapis traja le 40 pikosekund. Dosedanji svetovni rekord je imela ameriška skupina, njen uspeh je bil predstavljen v reviji Science leta 2012. Skupina Instituta Jožef Stefan je njihov rekord izboljšala za približno 10-krat. Za primerjavo, današnji najhitrejši spomin zapiše podatkovni bit v dva tisoč pikosekundah.
Prav tako pomemben problem pa je tudi gretje takšnih superračunalnikov. Zato so ti po navadi locirani blizu izvirov hladne vode za hlajenje, na primer na Norveškem in Irskem, pogosto pa so še dodatno hlajeni z utekočinjenimi plini. Prav zato je odkritje slovenskih raziskovalcev še posebej pomembno, saj novoodkriti spomin deluje pri nizkih temperaturah pod minus 70 stopinj Celzija.
Objavljena naprava temelji na nedavno odkritem optičnem pojavu skritega kvantnega stanja iste skupine, objavljenega v reviji Science leta 2014, zdaj potrjeni električno krmiljeni spomin pa odpira pot do novih uporabnih rekordno hitrih spominov za nizkotemperaturne računalnike. Čeprav današnji procesorji še ne delujejo s tako hitrostjo, je novi spomin združljiv obstoječimi, saj sta arhitektura čipov in način uporabe podobna obstoječim memristorskim spominom, torej z današnjo elektroniko. Deluje pa enako dobro tudi počasneje, kar olajša razvoj tehnologije. Za demonstracijo rekordno hitrega zapisa pa je še vedno potreben laser, saj se zapis naredi posredno: petvoltni električni sunek znanstveniki najprej generirajo z optičnim elementom, ta pa potem spremeni upor v spominskem elementu in tako zapiše bit informacije.
O pomembnosti odkritja priča dejstvo, da je ameriška vlada nedavno razpisala prioritetni raziskovalni program, ki eksplicitno temelji na tem odkritju. Bolj natančno, odkritje je navedeno kot prva referenca, na kateri naj bi temeljile prijave na projekte. Žal pa je bil razpis omejen na ameriške ustanove, zato slovenskim raziskovalcem ni dostopen.
Raziskave raziskovalcev Instituta Jožef Stefan so potekale v okviru projekta evropskega raziskovalnega sklada ERC, ki je sicer namenjen izključno temeljnim raziskavam. V tem primeru pa se izrazito izkaže prav uporabnost temeljnih raziskav, ki so prevečkrat razumljene kot preveč znanstvene in zato odmaknjene od svoje uporabne vrednosti.
Predstavitev skupine
Prve eksperimente neravnovesnih pojavov na tem materialu je skupina za neravnovesno dinamiko Odseka za kompleksne snovi Instituta Jožef Stefan začela izvajati leta 2000, bolj intenzivno pa s pričetkom financiranja projekta evropskega raziskovalnega sveta ERC leta 2013, s čimer so lahko okrepili raziskovalno ekipo, česar iz domačih sredstev ne bi mogli, saj so se slovenska sredstva za raziskave v zadnjih letih močno zmanjšala.
Delo skupine je usmerjeno v raziskave neravnovesnih pojavov v kvantnih sistemih, še posebej v fazne prehode, ki potekajo pod neravnovesnimi pogoji v času. Raziskave se prepletajo z iskanjem novih materialov s posebnimi lastnostmi, še posebej superprevodniki in elektronsko urejenimi kristali. Eksperimentalne raziskave neravnovesnih kvantnih sistemov v skupini so vedno bolj povezane s kvantnim računalništvom, so še sporočili z Instituta Jožef Stefan
