Ni Pesach Benson • Oktubre 13, 2026
Jerusalem, Oktubre 13, 2026 (TPS-IL) — Ipinakita ng mga siyentipiko sa Jerusalem Hebrew University ang isang eksperimental na paraan ng computer memory na naglalapit sa energy dissipation sa isang pangunahing limitasyon na itinakda ng mga batas ng pisika, na posibleng magbubukas ng daan para sa mas energy-efficient na computing sa mga sistema na gumagana sa napakababang temperatura.
Ang paraan ay gumagamit ng superconducting vortex — isang maliit na magnetic structure na nabubuo sa loob ng ilang materyales kapag ito ay pinalamig sa napakababang temperatura. Sa pamamagitan ng pagkulong sa vortex sa isa sa dalawang matatag na posisyon, ang mga mananaliksik ay nag-encode ng impormasyon bilang zero o isa, ang mga pangunahing yunit ng digital computing.
Ang mga natuklasan ay maaaring makatulong sa pagbawas ng enerhiyang kinakailangan para sa mga indibidwal na operasyon ng memorya sa mga quantum computer at iba pang mga sistema na gumagana sa napakababang temperatura. Gayunpaman, kinakailangan ang karagdagang pananaliksik upang matukoy kung ang paraan ay maaaring palakihin at magbigay ng praktikal na pagtitipid sa enerhiya.
Nailathala sa peer-reviewed journal na Nature Communications, sinuri ng pag-aaral kung gaano karaming enerhiya ang nawawala habang gumagalaw ang isang solong superconducting vortex. Sa isang eksperimental na pagsasaayos, ang trabaho na kinakailangan bawat siklo ay kasingbaba ng apat na beses ng Landauer’s limit, ang teoretikal na minimum na enerhiya na nauugnay sa pagbubura ng isang bit ng impormasyon.
Ginamit din ng mga mananaliksik ang mga numerical simulation upang tasahin kung paano maaaring lumapit ang enerhiyang kinakailangan para sa pagmamanipula ng impormasyon sa pangunahing limitasyong ito. Gayunpaman, ang pamamaraang eksperimental ay nagsasangkot ng paggalaw ng vortex sa ilalim ng patuloy na oscillating na puwersa, sa halip na isagawa ang pinaka-ideal na proseso ng pagbubura ng impormasyon. Samakatuwid, ang mga sukat ay hindi bumubuo ng direktang demonstrasyon ng pagbubura ng impormasyon sa apat na beses ng Landauer’s limit.
“Sinusukat ng aming trabaho ang enerhiyang kinakailangan upang patakbuhin ang isang superconducting vortex-based memory bit,” sabi ni Dr. Yonathan Anahory ng Hebrew University, na nanguna sa pag-aaral kasama si Nofar Fridman. “Natuklasan namin na maaari itong tumakbo sa humigit-kumulang limang beses ng Landauer’s limit, na naglalapit dito nang kapansin-pansin sa minimum na pinahihintulutan ng pisika.”
Pagsusuri sa mga Limitasyon
Ang pagsukat sa enerhiyang kasangkot ay nagpakita ng isang malaking hamon sa eksperimento. Sa halip na subukang matukoy ang napakaliit na init na inilalabas habang gumagalaw ang vortex, sinubaybayan ng koponan ang magnetic response nito gamit ang isang napakasensitibong instrumento na tinatawag na SQUID-on-tip microscope.
“Ang isang vortex ay isang napakaliit at delikadong bagay, kaya ang pagsukat ng enerhiyang nawawala sa paggalaw nito ay isang malaking hamon sa eksperimento,” sabi ni Fridman. “Sa pamamagitan ng pagsubaybay sa magnetic response nito, nagawa naming ihambing ang energy cost nito sa mga pangunahing limitasyon ng information processing.”
Sinabi ng mga mananaliksik na ang pag-aaral ay nagbibigay ng isang quantitative na pagsukat ng energy dissipation sa isang indibidwal na superconducting vortex, na nag-aalok ng paraan upang tasahin ang mga gastos sa enerhiya ng paggamit ng mga ganitong istraktura bilang mga elemento ng memorya.
Ang eksperimental na setup ay gumana sa humigit-kumulang 4.2 kelvin, o humigit-kumulang minus 269 degrees Celsius, na ginagawang hindi angkop ang paraan para sa ordinaryong mga computer. Ang mga potensyal na aplikasyon nito ay mas malamang na matagpuan sa cryogenic computing, kabilang ang mga quantum computing system na gumagana sa katulad na mababang temperatura.
Ang mga natuklasan ay nagmumungkahi ng isang posibleng paraan upang mag-imbak ng impormasyon sa mga sistemang ito habang binabawasan ang enerhiyang kinakailangan para sa mga indibidwal na operasyon ng memorya. Gayunpaman, ang pag-aaral ay hindi nagpapakita ng isang praktikal na memory chip o nagtatatag na ang isang kumpletong computer ay kokonsumo ng mas kaunting kuryente. Kakailanganin ang karagdagang pananaliksik upang matukoy kung ang paraan ay maaaring isama sa mga computing system sa malaking sukat at kung ang anumang pagtitipid sa enerhiya ay hihigit sa mga gastos sa pagpapalamig at pagpapatakbo ng sistema.