V mednarodni reviji Nature Communications so člani skupine za neravnovesno dinamiko Odseka za kompleksne snovi Instituta Jožef Stefan objavili članek v katerem opisujejo dve odkritji: novo vrsto spominskega elementa in rekordne hitrosti. 

Pri tem so se do zdaj raziskovalci 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 uporablja vsak od nas, ko brskamo po Googlu, Amazon-u, eBay-u itn. In prav pri teh računalnikih je problem počasnosti delovnega spomina zelo akuten. 

Eksperimentalno delo, v katerem so ključno prispevali 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 2000 pikosekundah. 

Ameriška vlada: Raziskave morajo temeljiti na odkritjih IJS 

Prav tako pomemben problem je tudi gretje tovrstnih superračunalnikov. Zato so ti po navadi locirani blizu izvirov hladne vode za hlajenje (npr. Norveška, Irska), 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 -70 C. 

Foto: Saša Despot slovenija 27.11.2008 institut Jozef Stefan, napis, tabla na vhodu na Jamovi ulic 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: 5 voltni 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. 

dezurni@zurnal24.si