原创打破模拟障碍：Skyrmions旋转到实时现实_资讯

创始人

2025-02-05 11:01:45

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Skyrmions可能会给计算带来革命性的变化，但直到现在，实时模拟它们一直是一个挑战。

研究人员设计了一种方法，弥合了模拟和现实世界动态之间的差距，为节能计算的更快创新铺平了道路。

磁旋风：数据存储的未来？

Skyrmions是微小的磁漩涡，大小从纳米到微米不等，它们的行为像粒子一样，可以很容易地用电流控制。

这些独特的特性使它们成为下一代数据存储和计算的有希望的候选者。然而，模拟其复杂的内部结构在计算上是昂贵的，使得器件优化具有挑战性。

一个潜在的解决方案是将Skyrmions建模为粒子，类似于生物物理学中模拟分子的方式。然而，到目前为止，还没有可靠的方法将模拟时间与实验实时时间相匹配。

理论与实验合作

为了迎接这一挑战，美因茨约翰内斯古腾堡大学（JGU）的Peter Virnau教授的理论物理小组和Mathias教授Kläui的实验物理小组已经联手。确定时间转换的方法将实验测量技术与统计物理学的分析方法相结合。

Skyrmion动力学模拟的突破

“我们现在不仅可以定量地预测Skyrmions的动力学，而且模拟的速度也与实验的速度相似，”理论物理学家马丁·a·布雷姆斯解释说，他开发了这种方法。

“新模拟的预测能力将大大加速基于Skyrmion的应用程序的发展，”Mathias教授Kläui强调说，“特别是在新型、替代性节能计算机架构方面，这是JGU顶级研究领域‘TopDyn —— 动力学和拓扑’等的重点。”

该研究结果已发表在《物理评论快报》上，并被列为编辑建议。

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