Wenn Magnetmomente wechselwirken

 
 

1939 erfand der Science Fiction-Autor Isaac Asimov  den Begriff des „positronischen Gehirns“. Damit waren Roboter ausgestattet, deren Denkvermögen dem des Menschen gleichkommen oder es übertreffen sollten. Die Roboter „Data“ aus der Fernsehserie „Star Treck“ sowie die NS-5-Roboter aus „I Robot“ verfügen über derartige Positronik. Offenbar sind den Science Fiction-Autoren die Leistungen der Elektronik nicht ausreichend genug für höherstehende kognitive Fähigkeiten, seien es damals die Elektronenröhrentechnik oder sogar heute die hochintegrierten Mikrochips (Abbildung 1). Und es stimmt: Supercomputer sind ohne Bewustsein, aber wahre Großverbraucher an Energie; der aktuell schnellste Rechner „K“ aus Japan verschlingt fast zehn Megawatt. Ein Hirnsimulator wie im Human Brain Project angestrebt würde derzeit nur mit der Leistung einer nahezu dreistelligen Zahl von Kernkraftwerken betrieben werden können. Aber es zeichnen sich tatsächlich Lösungsmöglichkeiten für schnelle, energieeffiziente Computer ab; eine davon heißt Spintronik. Die andere sind Memristoren, die durchaus eine Schnittmenge mit Spintronik haben. Die Grundlagen dazu führen uns tief in die Welt des Magnetismus, der Materialwissenschaften – und der Quantenphysik.

Spintronik: Seltsame Effekte, ungewöhnliche Stoffe, Memristoren, Supercomputer      Autor: Rolf Kickuth