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紐約大學(xué)的科學(xué)家近日宣布發(fā)現(xiàn)一種新方法，使用不需要電流的節(jié)能開(kāi)關(guān)來(lái)控制磁路。由于這種控制開(kāi)關(guān)過(guò)去需要電力，也因此得應(yīng)對(duì)產(chǎn)生的熱量和能量損失，對(duì)大型數(shù)據(jù)中心等機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)成本相對(duì)高昂。

團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)這項(xiàng)技術(shù)被稱為“電壓控制拓?fù)渥孕_(kāi)關(guān)”（voltage-controlled topological spin switch，vTOPSS）。該技術(shù)只需要電場(chǎng)而不是電流，便能在兩個(gè)布爾邏輯狀態(tài)間切換。

之所以能達(dá)到這樣的目標(biāo)，是因?yàn)樵搱F(tuán)隊(duì)使用拓?fù)浣^緣體設(shè)計(jì)了一種不需電荷傳輸運(yùn)轉(zhuǎn)的方法。而這種內(nèi)部絕緣、外皮可支持表面電子流動(dòng)的材料，能顯著減少切換過(guò)程中產(chǎn)生的熱量和使用的能量。

團(tuán)隊(duì)成員Shaloo Rakheja表示，由于整合邏輯電路與非揮發(fā)性內(nèi)存，vTOPSS加強(qiáng)了電路設(shè)計(jì)的可能性和功能性。他解釋說(shuō)，“想象一下如果你正在準(zhǔn)備食譜，每當(dāng)你需要一種材料就必須走到另一個(gè)房間拿取，然后再回到廚房加入料理。當(dāng)計(jì)算機(jī)硬件需要運(yùn)算，但儲(chǔ)存的部分沒(méi)有好好整合時(shí)，效率就會(huì)降低許多?！?/p>

除了持續(xù)改良材料和設(shè)計(jì)來(lái)提高切換速度，團(tuán)隊(duì)也計(jì)劃開(kāi)發(fā)目前設(shè)計(jì)的原型，他們認(rèn)為 vTOPPS將減少依賴云端內(nèi)存，同時(shí)因?yàn)楹诳透y進(jìn)入系統(tǒng)硬件，也可能使運(yùn)算更安全。研究已經(jīng)刊載于《物理評(píng)論應(yīng)用》（Physical Review Applied）。