循环擦除过程中欠阻尼存储器的可靠性和运行成本
摘要：1比特欠阻尼存储器中的快速重复擦除的可靠性在实验和理论上进行了研究。比特由微机械振荡器的位置编码，其运动受到双井势的限制。为了降低快速擦除的能量代价，我们使用了具有高品质因子Q的谐振器：即使在高速下，擦除工作W接近Landauer界限。不足之处是由于与环境的弱耦合而导致系统温度T的升高。在操作之间不让存储器热化的重复擦除会导致持续加热，潜在地导致热噪声克服势阱之间的屏障。在这种情况下，重置操作可能无法达到目标逻辑状态。可靠性通过i次连续操作后的成功率R^extrm{s}_i来表征。实验研究了mathcal{W}，T和R^extrm{s}_i作为擦除速度的函数。在超过速度阈值之后，T急剧上升而R^extrm{s}_i崩溃：过快的擦除可靠性较低。这些实验结果完全由两个互补模型所证明。我们证明Q≈10是在任何速度下降低能量成本并保持高可靠性标准的最佳选择。
作者：Salamb^o Dago, Sergio Ciliberto, Ludovic Bellon
论文ID：2306.15573
分类：Statistical Mechanics
分类简称：cond-mat.stat-mech
提交时间：2023-06-28