Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Onderzoekers zetten stap richting 'spin-computer'

De spin van elektronen in grafeen zou op termijn kunnen worden ingezet als informatiedrager en zelfs als rekeneenheid in computers. Een verbeterde injectietechniek zou tot extreem snel en zuinig geheugen kunnen leiden.

Onderzoekers van de universiteit in Californië hebben een verbetering in spintronics ontwikkeld waarbij elektronenspin in grafeen wordt overgebracht. Bij spintronics wordt de spin, een quantummechanische eigenschap van deeltjes, gebruikt als bits. Zij noemden hun techniek tunneling spin injection; ze 'injecteren' elektronen met spin. Door de spintoestand van de elektronen weer uit te lezen, kan de spin effectief worden gebruikt als informatiedrager. Volgens hoofdonderzoeker Roland Kawakami zou dergelijke spintronics-elektronica duizenden malen sneller zijn dan hedendaagse computers.

Kawakami's onderzoeksgroep verbeterde het proces om de spin van elektronen naar grafeen over te brengen. Zij brachten een isolerende laag van een nanometer dik magnesiumoxide aan op het grafeen. De elektronen tunnelen door deze laag van de elektrode naar het grafeen. De isolatielaag stelde de onderzoekers in staat de elektronen met behoud van spin dertigmaal efficiënter in het grafeen te injecteren. Bovendien bleef de spin van de elektronen een factor vijf langer behouden tot ongeveer 500 picoseconde, maar de onderzoekers vermoeden een langere levensduur in de orde van microsecondes van de elektronenspin in grafeen.

Het grafeen vertoonde een magnetoresistief effect van 130 ohm bij kamertemperatuur, een waarde die in geen enkel ander materiaal wordt gehaald. Gecombineerd met de effectieve injectie van de elektronenspin en hun lange levensduur zou de spin van in grafeen geïnjecteerde elektrodes zich uitstekend lenen als niet-vluchtig geheugen of als schakelelement in processors. Als geheugen zou spintronics de capaciteit verveelvoudigen en minder werkspanning vergen. Die ontwikkeling zou echter nog zeker vijf jaar duren.

Door Willem de Moor

Redacteur componenten

20-10-2010 • 10:08

40 Linkedin Google+

Reacties (40)

Wijzig sortering
Ten eerste, het artikel gaat over snel geheugen. Aangezien brute forcing gebruik maakt van hele kleine datasets (die makkelijk in level 2 cache passen, waarschijnlijk zelfs in level 1 cache) heb je geen geheugen bottle neck, dus schiet je niks op met sneller geheugen.
Toegegeven, als het alleen in supercomputers beschikbaar komt (zal in het begin wel, net zoals "traditionele" computertechnologie) zal er een asymmetrie ontstaan omdat een hoop encryptiealgoritmen die te veel cpu-power vereisen van de huis- tuin en keukencomputer wel te brute-forcen worden door zulke supercomputers
Wat je nodig hebt is een encryptie die (in rekentijd) licht genoeg is om gewoon encrypten en decrypten op een normale computer practisch te houden, maar zwaar genoeg om een brute force attack (zelfs met een supercomputer) niet practisch haalbaar te laten zijn (en "sterk" genoeg dat er geen achterdeurtjes of andere trucen zijn om een brute force attack overbodig te maken).

Het voorbeeld van AES snap ik niet helemaal... Ten eerste zijn de "standaard" AESes 128, 192 en 256 bit; je kunt dus onmogelijk een AES-versie met een 16 of 32 bit sleutel bedoelen. Een AES met een 2^16 (65.536) of 2^32 (4,2 miljard) bit sleutel is echter net zo goed belachelijk; 100 bits aan "echte" sterkte geldt op dit moment al als "niet practisch haalbaar om te kraken". Vergeet niet dat je, om een brute-force aanval twee keer zo lang te laten duren, niet een twee keer zo lange sleutel nodig hebt; één bit extra is al voldoende. Andere kanttekening: 2^32 bits = 512 MB ~= een CDtje aan sleutel...
Een ander probleem met je AES-voorbeeld is dat AES symmetrisch is. Juist symmetrische encryptie-algortihmen zijn doorgaans snel. Het wordt pas traag als je asymetrische algorithmen gebruikt (standaard-voorbeeld: RSA). De gebruikelijke oplossing is om, voor elk bericht een nieuwe, sleutel te genereren (zodat het kraken daarvan niet interessant is). Het bericht zelf kun je dan met een symmetrisch algorithme encrypten (dat is snel), waarna er een heel klein stukje data overblijft (zelfs belachelijk lange sleutels zijn relatief klein) wat je met een asymetrisch algorithme versleuteld (in theorie traag, maar omdat het zo klein is valt dat ook wel weer mee).

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.


Apple iPhone 11 Nintendo Switch Lite LG OLED C9 Google Pixel 4 FIFA 20 Samsung Galaxy S10 Sony PlayStation 5 Apple

'14 '15 '16 '17 2018

Tweakers vormt samen met Tweakers Elect, Hardware Info, Autotrack, Nationale Vacaturebank, Intermediair en Independer de Persgroep Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2019 Hosting door True