В основе расчётов лежит поток и распределение тепла в специально разработанном материале. Затем на выходе измеряется мощность, собранная на другом конце, который представляет собой термостат с фиксированной температурой.
Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Applied.
В основе расчётов лежит поток и распределение тепла в специально разработанном материале. Затем на выходе измеряется мощность, собранная на другом конце, который представляет собой термостат с фиксированной температурой.
Эта работа стала возможной благодаря ранее разработанной исследователями программной системе, которая позволяет автоматически создавать материал, способный проводить тепло определённым образом.
Используя метод, называемый обратным проектированием, эта система переворачивает традиционный инженерный подход с ног на голову. Сначала исследователи определяют желаемую функциональность, а затем система с помощью мощных алгоритмов итеративно разрабатывает оптимальную геометрию для решения задачи.
Они использовали эту систему для создания сложных кремниевых структур, каждая из которых примерно такого же размера, как частица пыли, и которые могут выполнять вычисления с помощью теплопроводности. Это разновидность аналоговых вычислений, при которых данные кодируются, а сигналы обрабатываются с использованием непрерывных значений, а не цифровых битов, которые могут быть только 0 или 1.
Исследователи загружают в свою программную систему спецификации матрицы чисел, которая представляет собой конкретное вычисление. Используя сетку, система создаёт набор прямоугольных кремниевых структур, заполненных крошечными порами. Система постоянно корректирует каждый пиксель в сетке, пока не получит желаемую математическую функцию.
Тепло распространяется по кремнию таким образом, что происходит матричное умножение, а геометрия структуры кодирует коэффициенты.