Investigadores de la Universidad de Tokio desarrollaron un dispositivo de conmutación magnética que funciona a velocidades hasta 1.000 veces más rápidas que los aceleradores de IA existentes, al tiempo que consume significativamente menos energía y genera un calor mínimo. Esta innovación tiene como objetivo abordar el sobrecalentamiento y el consumo de batería en los dispositivos electrónicos, lo que podría mejorar la eficiencia de las computadoras y los teléfonos inteligentes.
La investigación se publicó en la revista Science a principios de esta semana y se basa en un estudio publicado en Nature en enero de 2025. El nuevo dispositivo utiliza un método para invertir un estado magnético binario a velocidades de picosegundos, un avance considerable con respecto a la conmutación a escala de nanosegundos típica de los procesadores basados en silicio. El estudio aborda la generación de calor, que aumenta con la velocidad del procesador y da como resultado un consumo excesivo de energía en los centros de datos.
Los investigadores construyeron un dispositivo espintrónico utilizando un compuesto de manganeso y estaño (Mn3Sn), conocido por sus propiedades antiferromagnéticas. Este tipo de dispositivo aprovecha tanto la carga como el giro de los electrones, lo que permite un procesamiento, almacenamiento y transmisión de datos más eficientes en comparación con los semiconductores tradicionales.
En su prueba de concepto, el equipo demostró que enviar un pulso eléctrico de 40 picosegundos a través del antiferroimán invierte su estado magnético con una mínima generación de calor resistivo. Este proceso consume menos energía que los aceleradores de IA actuales, lo que genera expectativas para el desarrollo de hardware de IA más eficiente.
Un picosegundo equivale a una billonésima de segundo, lo que lo hace 1.000 veces más corto que un nanosegundo. Si esta tecnología pasa del uso de investigación al uso comercial, podría ser ventajosa para los servicios cuánticos basados en la nube, lo que podría hacer que la computación cuántica óptica sea más accesible. El profesor Tomo Nakatsuji afirmó: «(también) existe la posibilidad de que los datos que tardan una hora en descargarse puedan procesarse en un segundo».
Es importante señalar que, si bien aumentar la velocidad de conmutación del estado binario 1000 veces representa un avance significativo, no se traduce en un aumento mil veces mayor en la velocidad informática general debido a las complejidades de los sistemas informáticos, que dependen de múltiples componentes de hardware y software que trabajan juntos.
