人工智能硬件效率领域取得一项突破性进展——德国科学家成功设计出庞大的自旋波导网络，该系统能以极低能耗处理信息。这些在磁性材料中产生的量子波动现象（自旋波），为替代高能耗电子器件提供了一种前景广阔的解决方案。
电子自旋是一种量子力学量，亦被描述为内禀角动量。材料中多个自旋的排列方向决定了其磁学特性。若通过天线对磁性材料施加交变电流，进而产生变化磁场，材料中的自旋可生成自旋波。
自旋波已被用于制造独立元件，例如将二进制输入信号处理为二进制输出信号的逻辑门，或是从多种输入信号中选取其一的多路复用器。然而迄今为止，这些元件尚未连接形成更大规模的电路。"诸如电子器件中使用的大型网络尚未实现，部分原因是连接各开关元件的波导中自旋波存在强衰减——尤其是当其宽度小于微米量级而处于纳米尺度时"，鲁道夫·布拉特施维奇解释道。
研究团队使用了目前已知衰减最低的材料：钇铁石榴石(YIG)。研究人员采用硅离子束在这种磁性材料的110纳米薄膜上刻蚀出独立的自旋波波导，并制造出包含198个节点的大型网络。这种新方法可灵活且重复性地制备高质量的复杂结构。
德国研究基金会(DFG)通过合作研究中心1459"智能物质"项目为本研究提供了资助。