德国科学家在人工智能硬件效率领域取得突破性进展，成功构建了大规模自旋波导网络。该网络利用磁性材料中的量子涟漪（自旋波）传输信息，相较传统高能耗电子器件，其运行能耗大幅降低。这项技术为节能计算提供了前景广阔的替代方案。
电子自旋是一种量子力学量，亦被描述为内禀角动量。材料中大量自旋的排列决定了其磁性。若通过天线向磁性材料施加交流电，从而产生变化磁场，材料内的自旋可生成自旋波。
自旋波已被用于制造独立组件，例如将二进制输入信号处理为二进制输出信号的逻辑门，或选择多种输入信号之一的多路复用器。然而迄今为止，这些组件尚未连接形成更大规模电路。鲁道夫·布拉特施茨解释道："更大规模网络（如电子设备中使用的网络）尚未实现的部分原因在于：连接单个开关元件的波导中自旋波存在强烈衰减——特别是当波导窄于一微米即处于纳米尺度时。"
该研究团队采用了当前已知衰减最低的材料：钇铁石榴石（YIG）。研究人员使用硅离子束在这种110纳米厚的磁性材料薄膜上刻蚀出独立的自旋波波导，并制作出包含198个节点的大型网络。这种新方法能灵活且可重复地制造高质量的复杂结构。
本项目由德国科学基金会（DFG）在合作研究中心1459"智能物质"框架下资助。