สักวันหนึ่ง คอมพิวเตอร์อาจเก็บข้อมูลโดยใช้ไม่เพียงแค่ประจุไฟฟ้าหรือแม่เหล็กเท่านั้น แต่ยังรวมถึงแพ็คเก็ตความร้อนเล็กๆ ที่เรียกว่าโฟนันด้วย หน่วยความจำที่ใช้ความร้อนดังกล่าวเป็นไปได้ในทางทฤษฎีภายใต้กฎของฟิสิกส์ งานวิจัยใหม่แสดงให้เห็น และหน่วยความจำนี้จะทนทานและสามารถอ่านได้โดยไม่ทำลายข้อมูล ซึ่งเป็นข้อกำหนดหลักสองประการสำหรับการจัดเก็บข้อมูลที่เป็นประโยชน์
วงจรที่ใช้แพ็คเก็ตควอนตัมของความร้อนแทนที่
จะเป็นประจุไฟฟ้าอาจทำให้คอมพิวเตอร์ใช้ความร้อนเหลือทิ้ง ซึ่งปัจจุบันเพิ่งถูกกำจัดออกเพื่อป้องกันไม่ให้โปรเซสเซอร์ร้อนเกินไป เพื่อดำเนินการคำนวณที่เป็นประโยชน์และเก็บข้อมูล นักวิจัยแนะนำในจดหมายทบทวนทางกายภาพ ที่กำลังจะมี ขึ้น การวิจัยที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเกี่ยวกับฟิสิกส์ของการควบคุมการไหลของแพ็กเก็ตความร้อนทำให้มีการออกแบบสำหรับไดโอดที่ใช้ความร้อน ทรานซิสเตอร์ และลอจิกเกตที่ทำงานแบบ AND, OR และ NOT
Baowen Li นักฟิสิกส์จาก National University of Singapore ผู้ออกแบบหน่วยความจำความร้อนร่วมกับเพื่อนร่วมงานของเขา Lei Wang จาก Renmin University of China ในปักกิ่ง วงจรความร้อนไม่ได้เป็นเพียงทางเลือกสำหรับการประมวลผลข้อมูล แต่เป็นวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีใหม่ในการควบคุมการไหลของความร้อน เราเชื่อว่าสิ่งนี้จะปฏิวัติการใช้ความร้อนในชีวิตประจำวันของเรา และสามารถช่วยมนุษย์ประหยัดพลังงานและใช้ชีวิตในโลกที่มีสิ่งแวดล้อมมากขึ้น”
ไม่เหมือนกับอิเล็กตรอนในวงจรไฟฟ้า โฟนันในวงจรความร้อนไม่ใช่อนุภาค โฟนันเป็นหน่วยการสั่นสะเทือนที่ไม่ต่อเนื่องระหว่างอะตอมในของแข็ง ยิ่งการสั่นสะเทือนเหล่านี้รุนแรงเท่าใด ของแข็งก็จะยิ่งร้อนมากขึ้นเท่านั้น ในวัสดุที่นำความร้อน โฟนันจะเดินทางผ่านสารเช่นเดียวกับที่อิเล็กตรอนเดินทางผ่านตัวนำไฟฟ้า
ในงานใหม่นี้ Li และ Wang ไม่ได้สร้างอุปกรณ์หน่วยความจำ
ที่ใช้ความร้อน นักวิจัยใช้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์และการคำนวณทางทฤษฎีเพื่อแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์ดังกล่าวเป็นไปได้จริง
ความร้อนที่เข้มข้นมักจะสลายไปตามกาลเวลา ซึ่งดูเหมือนว่าจะทำให้หน่วยความจำที่ใช้ความร้อนเป็นไปไม่ได้ แต่ Li และ Wang แสดงให้เห็นว่าภายใต้เงื่อนไขบางประการ ข้อมูลที่จัดเก็บในรูปแบบ phonons สามารถรักษาไว้ได้ โดยปกติแล้ว ความร้อนจะไหลเร็วขึ้นเมื่อความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างวัสดุสองชนิดมีมากขึ้น ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมหัวเตาแบบร้อนแดงจะทำให้หม้อต้มน้ำร้อนได้เร็วกว่าหัวเตาที่มีขนาดกลาง แต่ก่อนหน้านี้ทีมงานได้แสดงให้เห็นว่าวัสดุสามารถออกแบบให้ทำงานตรงกันข้ามได้ ดังนั้นความแตกต่างของอุณหภูมิที่มากขึ้นจะทำให้ความร้อนไหลช้าลง การตอบสนองแบบย้อนกลับนี้ช่วยให้โฟนอนที่อุณหภูมิใดอุณหภูมิหนึ่งจากสองอุณหภูมิ ซึ่งแสดงถึง “เปิด” หรือ “ปิด” ของหน่วยความจำดิจิทัล อยู่ที่อุณหภูมินั้นนานพอที่จะทำให้หน่วยความจำความร้อนมีประโยชน์
“สภาวะที่เสถียรทั้งสองสถานะของวงจรความร้อนเปรียบเสมือนหุบเขาลึกสองแห่งที่แยกจากกัน” Li อธิบาย “มันค่อนข้างยากที่จะย้ายจากหุบเขาหนึ่งไปยังอีกหุบเขาหนึ่ง เพราะมีกำแพงสูง (ภูเขา) ขวางอยู่”
หากได้รับการยืนยันในการทดลองในห้องแล็บ หน่วยความจำที่ใช้ความร้อนจะเป็นประโยชน์สำหรับการวิจัยที่กำลังเติบโตเกี่ยวกับการจัดการโฟนันส์ หรือที่เรียกว่าโฟนิกส์
การวิจัย “แน่นอนว่าเพิ่มองค์ประกอบที่สำคัญอีกประการหนึ่งให้กับสาขาการออกเสียงที่เกิดขึ้นใหม่” Chih-Wei Chang นักฟิสิกส์จาก University of California, Berkeley ผู้ซึ่งศึกษาเกี่ยวกับการออกเสียงเช่นกัน “ผลงานชิ้นนี้เตือนเราว่าโฟนอนก็เหมือนกับอิเล็กตรอน เป็นตัวนำข้อมูลเช่นกัน ดังนั้น สักวันหนึ่งผู้คนอาจมีอุปกรณ์โฟนิกส์ที่ส่ง ประมวลผล และบันทึกข้อมูล เช่นเดียวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่หล่อหลอมโลกของเรา”
Credit : tennesseetitansfansite.com
northfacesoutletonline.net
coachfactoryoutletsmn.net
customfactions.com
hastalikhastaligi.net
njfishingcharters.net
faithbasedmath.com
cconsultingassistance.com
chatblazer.net
faceintheshroud.com
surfaceartstudios.com
michaelkorsvipoutlet.com
