Физици от Университета в Единбург доказаха, че е възможно значително да се намали енергията, необходима за записване на данни в електронна памет. Проблемът с енергопотреблението на паметта придоби особена актуалност след развитието на платформите за генеративен изкуствен интелект и всяка възможност за смекчаване на последствията от това трябва да се разглежда като приоритет.

Учените предположиха, че съвременните методи за промяна на бита в клетката на магнитната памет, както и всеки друг са далеч от оптималните стойности. Днес записването може да се сравни с метода на кибератака „bruteforce“, при който данните се променят чрез достатъчно силен импулс. Вместо това изследователите предложиха да се използва магнитно поле със специално изчислена променяща се форма. Такъв импулс превръща магнитния елемент от състояние „0“ в състояние „1“ по най-енергийно ефективния начин.

За изчисляване на импулсите е приложена теорията на оптималното управление – математически инструментариум, позволяващ да се намери начинът с минимални разходи за постигане на зададеното състояние на системата. Компютърното моделиране е проведено за еднослойни Ван дер Ваалсови магнити Fe3GaTe2, Fe3GeTe2 и CrSBr. В тези материали спиновете успяха да бъдат съгласувано ориентирани за 1–10 пикосекунди, като амплитудата на оптимизираното магнитно поле се оказа повече от десет пъти по-ниска, отколкото при традиционното превключване.

В разгледаните модели енергията на едно превключване възлизаше на приблизително 0,94–9,7 наноджаула, в сравнение с 42,8-91,2 наноджаула при обичайните импулси на магнитното поле. Допълнителната оптимизация на размерите на устройството, магнитната анизотропия и коефициентът на затихване теоретично позволява да се намалят разходите до фемтоджаули. Според изчисленията на авторите, при определени параметри този метод може да се окаже по-икономичен от технологиите STT-MRAM и SOT-MRAM, при които магнитното състояние се променя от токове, създаващи спинов преносен момент или спин-орбитален момент. Освен това предложената методика може да се приложи за управление на токове и лазери, което позволява да се говори за оптимизация на работата с данни в широк смисъл.