兩個振蕩器產生同相和異相振蕩模式的原理示意圖。圖片來源：英國《自然·物理學》

瑞典哥德堡大學研究團隊在最新一期《自然·物理學》上發表了室溫下實現低能耗自旋波技術的重要研究成果。他們証明信息可以利用復雜網絡中的磁波運動進行傳輸，這有望成為量子計算機的低能耗替代方案，也為下一代伊辛機的發展奠定了基礎。

伊辛機是一種計算系統，旨在模擬物理材料中磁自旋的自我組織過程，以解決復雜的優化問題。與傳統計算機相比，伊辛機能夠更高效地找到解決方案。它通過編程不同自旋之間的連接強度來運作：正耦合使自旋同向排列，負耦合則導致反向排列。最終的自旋方向代表了問題的最佳解決方案。

研究團隊此次實現了兩個自旋霍爾納米振蕩器之間的相位控制同步。通過調節這些自旋波的相位，他們在網絡中生成二元相位模式，展示了首次實現的同相和異相調節能力。這種調節可以通過改變磁場、電流、施加的柵極電壓或振蕩器間的距離來完成。

這項研究開啟了構建由數十萬個振蕩器組成網絡的可能性，從而推動開發出更加高效的伊辛機。由於這些振蕩器能在室溫下工作，且體積小至納米級別，其可以輕鬆適應從大型系統到小型設備（如手機）的應用場景。

此外，這項研究聚焦於自旋電子學領域，特別是磁性材料納米薄層中的磁性現象以及由外部刺激（如磁場、電流和電壓）產生的自旋波。自旋電子學的進步有望對包括人工智能、機器學習、電信及金融系統在內的多個領域產生深遠影響，例如推動更強大、更高效的傳感器以及高頻交易系統的開發。（記者張夢然）

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