В статье, размещённой 11 марта в журнале Science Advances, инженеры Калифорнийского университета в Беркли (UC Berkeley), сообщили о достижении, которое может иметь этапное значение для совершенствования энергоэффективности компьютеров. Они впервые продемонстрировали, что магнитные чипы могут работать с минимальным, допускаемым законами термодинамики, уровнем рассеивания энергии.

Авторы экспериментально проверили предел Ландауэра, названный в честь Рольфа Ландауэра (Rolf Landauer) из IBM Research Lab, который в 1961 г. на основании второго закона термодинамики вывел формулу абсолютного минимума энергии, расходуемой на выполнение каждой однобитовой операции в любом компьютере. При комнатной температуре предел Ландауэра составляет примерно 3 зептоджоуля (10–21) или сотую часть энергии, выделяемой атомом при излучении фотона.

В своих измерениях команда UC Berkeley использовала лазерный зонд, с помощью которого отслеживалось состояние наномагнитного бита (постоянного магнита длиной всего 90 нм), переключаемое внешним магнитным полем. Калифорнийские ученые показали, что на перемагничивание бита при комнатной температуре затрачивалось 15 мэВ энергии, что эквивалентно 3 зептоджоулям — пределу Ландауэра.

Разумеется, компьютерной технике потребуется ещё немало времени, чтобы достичь таких уровней эффективности. Значение этой работы заключается прежде всего в том, что подтверждена практическая возможность снижения энергопотребления в миллион раз, по сравнению с энергией, расходуемой транзисторами в современных компьютерах.