Onderzoekers hebben een belangrijke stap gezet richting een nieuwe vorm van computertechnologie. Ze slaagden erin om maar liefst 105.000 nano-oscillatoren in slechts 45 nanoseconden met elkaar te synchroniseren. Dat gebeurde bovendien met een bijzonder laag energieverbruik. De doorbraak kan op termijn leiden tot snellere en efficiëntere computers die voor bepaalde taken minder afhankelijk zijn van klassieke transistoren.
De technologie draait rond zogeheten oscillator-based computing. Daarbij voeren niet transistoren de berekeningen uit, maar minuscule magnetische structuren die met elkaar gaan oscilleren, vergelijkbaar met rimpelingen die zich over een wateroppervlak verspreiden. Door de manier waarop die golven elkaar beïnvloeden, kan het systeem bepaalde berekeningen veel efficiënter uitvoeren.
Elke nano-oscillator in het experiment is slechts 10 tot 20 nanometer groot. Waar eerdere experimenten beperkt bleven tot 64 oscillatoren, wisten de onderzoekers nu een netwerk van 105.000 exemplaren te synchroniseren. Dat is bijna duizend keer meer.
Opvallend is dat de synchronisatietijd nauwelijks toenam naarmate het netwerk groter werd. Een systeem met 100 oscillatoren stabiliseerde zich in ongeveer 10 nanoseconden, terwijl het veel grotere netwerk van 105.000 oscillatoren daar slechts 45 nanoseconden voor nodig had.
Volgens de onderzoekers leent deze technologie zich vooral voor taken waarbij patronen, statistiek of golfverschijnselen een belangrijke rol spelen. Denk aan real-time data-analyse, financiële simulaties, wetenschappelijke modellen, communicatienetwerken en AI-toepassingen.
De onderzoekers verwachten dat zulke oscillatornetwerken uiteindelijk op frequenties van tientallen gigahertz kunnen werken, terwijl ze veel minder energie verbruiken dan traditionele processoren. De tijd die nodig is om het volledige netwerk te laten stabiliseren, is vergelijkbaar met de tijd waarin een klassieke processor één berekening over een volledige matrix uitvoert.
Een ander voordeel is dat deze technologie geen complexe foutcorrectie nodig heeft, zoals bij quantumcomputers wel het geval is. Zodra het netwerk synchroniseert, ontstaat een zeer stabiel en duidelijk meetbaar signaal. Volgens de onderzoekers maakt dat de technologie veel praktischer voor toekomstige toepassingen.
Hoewel transistoren voorlopig nog niet verdwijnen, toont dit onderzoek aan dat alternatieve rekenmethodes snel vooruitgaan. Voor gespecialiseerde toepassingen, zoals AI-versnelling en complexe simulaties, zouden oscillatornetwerken in de toekomst een interessant en energiezuinig alternatief kunnen worden.
Schrijf je in op onze nieuwsbrief en ontvang elke week het beste van Clickx in je mailbox.
Krijg Clickx magazine 10 keer per jaar (waarvan 2 extra dikke dubbelnummers) keurig thuisbezorgd.
