45 纳秒同步 10.5 万个纳米振荡器：全球最大自旋电子同步网络为 AI 算力探路

45 纳秒，同步 10.5 万个

据 IT之家援引 Business Standard 7 月 14 日报道，科研团队实验证明了全球最大纳米级磁振荡器同步网络：可在 45 纳秒内同步 10.5 万个纳米振荡器。研究由哥德堡大学、印度理工学院布巴内斯瓦尔分校与日本东北大学联合验证，成果发表在《自然·纳米技术》（Nature Nanotechnology）。

关键器件：自旋转移力矩纳米振荡器（STNO）

纳米振荡器是利用纳米尺度物理效应产生高频电磁波/光波的新型器件，其中最主流的是自旋转移力矩纳米振荡器（STNO）——利用自旋霍尔效应驱动磁矩振荡并输出微波信号。本网络中的振荡器宽度仅 10~20 纳米。团队用微波光谱与时间分辨布里渊光散射显微术直接观测同步过程。

近乎“免费”的扩展性

最关键的发现是扩展性：100 个振荡器同步需 10 纳秒，而扩大到 10.5 万个后同步时间仅增至约 45 纳秒。此前公开演示的振荡器阵列规模最高仅 64 个，本次相干自旋电子系统规模扩大近 1000 倍，表明超大规模自旋电子网络可保持相干运行并具备继续扩展的能力。

为什么与 AI 有关

研究者指出，AI 增长正推高算力需求，也放大传统硅基硬件在功耗与散热上的限制。这类同步阵列具备非线性瞬态响应、短时记忆和高维特性，工作频率可达数十吉赫兹，可作为伊辛机（Ising machine）与储备池计算（reservoir computing）的硬件平台，未来可用驱动电流或磁场编码时序输入。它代表了“超越硅”的一条前沿算力路径——用物理系统的自然动力学去做计算，而非堆晶体管。