然而，随着亚原子粒子与处理器的竞争，保持这种控制可以产生一个永远珍贵的奖杯：更便宜、更快、更节能的设备。

伊菲锡伯勒和陶玲玲可能刚刚挥舞了绿旗——或者至少放弃了白旗。内布拉斯加大学-林肯大学的物理学家已经确定了一种材料，其晶体结构可能更好地保持电子自旋：类似于电荷的属性可以在数字设备中表示信息。

标准CPU读取的电荷量为1或0，电荷打开或关闭调节电子流的门。同样，自旋电子器件可以读取电子旋转的方向：向上和向下。能说两种数字语言的设备——充电和旋转——处理和存储信息的速度比目前市场上的设备更快。

然而，电子的自旋方向可以在量子奇思妙想中逆转，这种情况经常发生。这对电气工程师来说是个问题。

一个很有希望的解决方案是在决定电子流的栅极上施加一个电压。电压基本上可以“写入”这些电子流动时的上下旋转，但器件纳米级结构中不可避免的缺陷也会改变它们的动量。此外，由于动量会影响旋转，电子速度或轨迹的变化会在被处理器读取之前改变其预期的自旋状态，这可能会导致字符混乱。“这个过程基本上是一个随机翻转的旋转，”Tsymbal，George说。霍姆斯大学物理学和天文学教授。“当电子到达应该被探测的区域时，它们会丢失旋转方向上编码的信息。”

输入一种叫做氧化铟铋的材料。根据荷兰计算中心的计算结果，晶体材料具有一组原子对称性，这似乎独立于电子的动量，将电子的旋转固定在某个方向上。如果这是真的，工程师可以开始使用电压来控制旋转，而不用担心缺陷如何影响电子的动量。

Tsymbal说，氧化铟铋的原子对称性可能存在于其他晶体材料中，这意味着材料科学家可能会找到其他候选材料。

内布拉斯加州材料研究科学与工程中心主任Tsymbal说：“一旦一种材料具有这种特殊的晶体对称性，人们就可以声称这种材料也应该具有自旋保持特性。”

自旋电子设备比标准电子设备消耗的能量少得多。根据ymbal的说法，用电压而不是电流来写旋转方向的可能性可以使设备更有效率——可能高达1000倍。

Tsymbal说：“自旋电子也是一项与能源相关的研究，因为通过节省我们电子设备的能源，我们降低了功耗。“这是一个非常重要的问题。”

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