德国科学家在AI硬件能效领域取得开创性进展，成功构建了大规模自旋波导网络。这种利用磁性材料中量子波纹（即自旋波）进行信息处理的技术，相较传统高能耗电子产品可大幅降低能耗。
电子自旋是一种量子力学量，也被描述为内禀角动量。材料中众多自旋的排列决定了其磁特性。如果通过天线向磁性材料施加交流电，从而产生变化的磁场，材料中的自旋就能产生自旋波。
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，或从多个输入信号中选择其一的复用器。然而迄今为止，这些组件尚未被连接形成更大规模的电路。鲁道夫·布拉茨奇尔解释道："像电子设备中那样的大型网络尚未实现，部分原因在于连接各开关元件的波导中自旋波衰减严重——尤其是当波导宽度小于一微米，即处于纳米尺度时。"
该研究小组采用了目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，并构建了一个包含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。
德国科学基金会（DFG）在合作研究中心1459"智能物质"项目框架下资助了该研究。