Koreya Qabaqcıl Elm və Texnologiya İnstitutu (KAIST) tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Silikon osilator və muftadan istifadə edən qocalma maşını. Kredit: Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.adz2384

Böyük verilənlər və süni intellekt dövründə kombinatorial optimallaşdırma problemlərinin həlli üçün yeni bir yanaşma ortaya çıxmışdır ki, bu da bir çox mümkün variant arasından ən səmərəli həlli tapmağı əhatə edir və əks halda hesablamalar min illər çəkə bilər.

KAIST tədqiqat qrupu, mövcud silikon proseslərindən istifadə etməklə tamamilə tətbiq oluna bilən hesablama avadanlığı hazırlayıb və bu da əlavə qurğular olmadan mövcud istehsal xətlərində yerləşdirilməsinə imkan verir. Bunun logistika, maliyyə və yarımkeçirici dizayn da daxil olmaqla müxtəlif sahələrdə daha sürətli və daha dəqiq qərar qəbul etməyə imkan verəcəyi gözlənilir.

Tədqiqat Science Advances jurnalında dərc olunub .

Silikon üzərində İzinq maşını qurmaq

Elektrik Mühəndisliyi Məktəbindən professor Yanq-Kyu Çoy və professor Sanghyeon Kimin rəhbərlik etdiyi birgə tədqiqat qrupu, yalnız ənənəvi silikon yarımkeçirici proseslərdən istifadə edərək, bir neçə salınım elementinin optimal həllər tapmaq üçün qarşılıqlı əlaqədə olduğu ixtisaslaşmış məqsədli kompüter olan salınımlı İzinq maşınını – yeni nəsil ixtisaslaşmış optimallaşdırma aparatını tətbiq edib.

Tədqiqat qrupu elektrik siqnallarını vaxtaşırı təkrarlayan osilatorlara diqqət yetirib. Birdən çox osilator siqnal mübadiləsi apardıqca və ritmlərini sinxronlaşdırdıqca sistem təbii olaraq ən sabit vəziyyətə çatır və bu prosesdə optimal həlli tapır.

Ənənəvi salınımlı İzləmə maşınları mürəkkəb problemlərin həllində məhdudiyyətlərə malikdir, çünki osilatorlar arasında kiçik tezlik fərqlərini dəqiq idarə etmək çətindir və elementlər arasındakı əlaqə məhduddur.

Bunun öhdəsindən gəlmək üçün tədqiqat qrupu həm osilatorların, həm də muftaların yarımkeçiricilərin əsas kommutasiya elementləri olan tək silikon tranzistorlarından istifadə etməklə həyata keçirildiyi yeni bir yanaşma təqdim etdi.

Bu yanaşma vasitəsilə onlar osilatorlar arasında tezlik sapmalarını azaltdılar və sabit sinxronizasiyanı təmin etdilər və muftalardan istifadə etməklə problem çəkilərinin daha dəqiq əks olunmasına imkan verən çoxsəviyyəli mufta tətbiq etdilər.

Nəticədə, həm mürəkkəb optimallaşdırma problemlərini təmsil etmək qabiliyyəti , həm də həll axtarışının performansı əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdı. Bu texnologiyadan istifadə edərək, tədqiqat qrupu, əlaqələri maksimum dərəcədə artırmaq üçün şəbəkəni iki qrupa bölməyi əhatə edən Max-Cut problemi kimi tanınan təmsilçi kombinatorial optimallaşdırma problemini uğurla həll etdi.

Bu problem birbaşa logistika marşrutunun optimallaşdırılması, maliyyə portfelinin qurulması və yarımkeçirici dövrə yerləşdirilməsi kimi müxtəlif sənaye sahələrinə tətbiq oluna bilər.

Sənaye təsiri və kommersiyalaşdırma potensialı

Bu yanaşmanın əsas üstünlüyü ondan ibarətdir ki, o, hazırda yarımkeçirici sənayesində istifadə olunan CMOS prosesindən xüsusi materiallar və ya qeyri-standart proseslər tələb etmədən istifadə edir. Buna görə də, texnologiya əlavə obyekt investisiyası olmadan mövcud yarımkeçirici istehsal xətlərində kütləvi istehsal və kommersiyalaşdırma üçün uyğundur.

Professor Yanq-Kyu Çoy dedi: “Bu tədqiqat, həm ossillyatorları, həm də muftaları silikon cihazlarla tətbiq etməklə həm miqyaslılığı, həm də dəqiqliyi təmin edən salınımlı Ising maşın aparatını təqdim edir.”

“Bunun yarımkeçirici dizayn avtomatlaşdırılması, rabitə şəbəkəsinin optimallaşdırılması və resurs bölgüsü kimi genişmiqyaslı kombinatorial optimallaşdırma tələb edən müxtəlif sənaye sahələrinə tətbiq edilməsi gözlənilir.”

O, əlavə olaraq qeyd etdi ki, tranzistorların miniatürləşməsi fiziki həddinə yaxınlaşdıqca və getdikcə atom səviyyəsində idarəetmə tələb etdikcə, qrupumuz son on ili tranzistorların gələcəyinin yeni funksiyaların kəşfinə doğru miqyaslanmadan kənara çıxıb-çıxmadığını araşdırmağa sərf edib.

Tranzistorların tarixini yenidən nəzərdən keçirmək

Futurist Alvin Toffler cəmiyyətin inkişafını üç mərhələyə bölərək, müasir bilik əsaslı cəmiyyətə keçidi Üçüncü Dalğa adlandırmışdır. Eyni şəkildə, hazırda 80 ildən çox davam edən tranzistor texnologiyasının tarixinə də üç dalğada baxmaq olar. 1935-ci ildə Oskar Heil Britaniya patentində elektrik sahəsi ilə yarımkeçirici cərəyanı idarə etmək konsepsiyasını təklif etmişdir.

1946-cı ildə Uilyam Şokli ilk bərk cisimli tranzistoru hazırladı və bu nailiyyət sonradan Nobel mükafatına səbəb oldu. 1961-ci ildə Davon Kanq müasir metal-oksid-yarımkeçirici sahə effektli tranzistoru və ya MOSFET-i icad etdi ki, bu da bu günkü kütləvi istehsal olunan yarımkeçirici cihazların əsasını təşkil edir.

Bu baxımdan, tranzistor texnologiyasının birinci dalğası açar, ikinci dalğa isə gücləndirici kimi təyin edilə bilər. Laboratoriyamız yeni müəyyən edilmiş üçüncü dalğa təklif edir: tranzistor osilator kimi.

Onilliklər ərzində yarımkeçiricilərin inkişafı əsasən miniatürləşdirmə yolu ilə tranzistorların kommutasiya və gücləndirmə performansının yaxşılaşdırılması ilə idarə olunmuşdur.

Lakin, cihaz istehsalı hazırda atom miqyaslı dəqiqlik tələb etdiyindən, miqyasın fiziki hədləri getdikcə daha aydın olur. Buna görə də gələcək tranzistorlar fundamental paradiqma dəyişikliyinə – daha miniatürləşmədən yeni funksiyaların reallaşmasına doğru – ehtiyac duyur.

Bu işin ən böyük texnoloji əhəmiyyəti osilatorun tranzistorun üçüncü fundamental funksiyası kimi nümayiş etdirilməsidir. Bu konsepsiyanın sübutu olaraq, biz otaq temperaturunda işləyən fiziki Ising maşınını eksperimental olaraq həyata keçirdik.