德国科学家在人工智能硬件效率领域取得突破性进展，成功构建出大型自旋波导网络。该网络利用磁性材料中的量子涟漪处理信息，能耗远低于传统电子设备，为替代功耗密集的电子系统提供了极具前景的新型解决方案。
电子自旋是一种量子力学量，也被描述为本征角动量。材料中众多自旋的排列决定了其磁特性。若通过天线向磁性材料施加交流电流，从而产生变化磁场，材料中的自旋便能激发自旋波。
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，或从多种输入信号中择一传输的多路复用器。然而迄今为止，这些元件尚未实现互联形成大型电路。鲁道夫·布拉特施奇解释道："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——特别是当波导宽度小于一微米即达到纳米尺度时。"
研究团队采用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磁性材料的110纳米薄膜上刻蚀出独立的自旋波波导，构建出包含198个节点的大型网络。这项新方法能灵活可复现地制备高质量的复杂结构。
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。