Norsk forsker bak gjennombrudd – kan gi KI-datamaskiner som bruker langt mindre strøm

Forskere har for første gang filmet hvordan bittesmå magnetiske virvler endrer struktur i sanntid. Professor Asle Sudbø ved NTNU har bidratt til oppdagelsen, som kan åpne for en helt ny generasjon datamaskiner. Målet er teknologi som etterligner måten menneskehjernen behandler informasjon på – med potensielt langt lavere strømforbruk enn dagens KI-systemer.

Vitenskap og teknologi: Kunstig intelligens krever stadig mer datakraft. Over hele verden bygges enorme datasentre med tusenvis av kraftige prosessorer som bruker store mengder elektrisitet.

Men hva om fremtidens datamaskiner kunne arbeide mer som menneskehjernen?

Det er nettopp denne muligheten forskere nå undersøker ved hjelp av mikroskopiske magnetiske strukturer, kalt skyrmioner.

En internasjonal forskergruppe har klart å filme hvordan slike strukturer endrer organisering, samtidig som forskerne kontrollerer de enkelte magnetiske virvlene.

Professor Asle Sudbø ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU) i Trondheim har deltatt i forskningen.

Magnetiske virvler kan lagre informasjon

Skyrmioner er ekstremt små magnetiske strukturer som kan dannes i spesielle materialer.

De kan betraktes som bittesmå virvler i materialets magnetiske orientering.

Slike strukturer kan potensielt brukes til å lagre og behandle digital informasjon på en helt annen måte enn dagens databrikker.

I tradisjonelle datamaskiner flyttes informasjon mellom prosessorer og minne, noe som krever både energi og tid.

Fremtidige systemer basert på magnetiske strukturer kan kanskje redusere behovet for slik dataflytting.

Det kan gjøre teknologien særlig interessant for kunstig intelligens, der enorme datamengder må behandles kontinuerlig.

Filmet hvordan magnetiske strukturer «smelter»

Det meste av forskningen er gjennomført ved Johannes Gutenberg-universitetet i Mainz i Tyskland, med bidrag fra NTNU.

Forskerne undersøkte hvordan skyrmioner organiserer seg i regelmessige mønstre som minner om krystallstrukturer.

Når forholdene endres, kan disse mønstrene brytes opp.

Prosessen omtales som at det magnetiske gitteret «smelter», selv om materialet ikke smelter slik is blir til vann.

Forskerne klarte å filme denne overgangen i sanntid og samtidig påvirke form og størrelse på de enkelte magnetiske virvlene.

Det gir ny kunnskap om hvordan strukturene oppfører seg, og hvordan de kan styres mer presist.

Kan etterligne måten hjernen arbeider på

En av de mest spennende mulighetene er såkalte nevromorfe datamaskiner.

Dette er systemer som forsøker å etterligne enkelte prinsipper fra menneskehjernen.

I hjernen skjer lagring og behandling av informasjon i tett sammenkoblede nettverk av nerveceller.

Fremtidige databrikker kan kanskje bruke magnetiske strukturer til å utføre lignende oppgaver.

I stedet for å flytte store datamengder frem og tilbake mellom prosessor og minne, kan deler av behandlingen foregå direkte i materialet.

Det kan gi betydelige energibesparelser dersom teknologien lar seg utvikle til praktiske datamaskiner.

Kan få stor betydning for KI-industrien

De mulige anvendelsene er mange.

Fremtidige brikker basert på skyrmioner kan kanskje brukes til bildegjenkjenning, talebehandling, sensorer og andre oppgaver som kunstig intelligens løser i dag.

Et mulig eksempel er små taleassistenter som kan forstå kommandoer uten å sende all lyd til store datasentre.

Et annet er autonome roboter som analyserer omgivelsene lokalt og bruker mindre strøm.

Teknologien kan også bli interessant i industrielle overvåkingssystemer, der store mengder sensordata må behandles raskt.

Dette er foreløpig mulige fremtidige bruksområder. Den nye studien demonstrerer ikke en fungerende KI-prosessor.

Interessant for norsk industri og datasentre

For Norge kan mer energieffektiv datateknologi bli viktig.

Et økende behov for KI-datakraft fører til større investeringer i datasentre, samtidig som tilgang på elektrisitet blir en stadig viktigere kostnadsfaktor.

Dersom fremtidens prosessorer kan utføre enkelte oppgaver med vesentlig lavere energiforbruk, kan det redusere både strømbehovet og behovet for kjøling.

Også industrien på Haugalandet og i Sunnhordland kan på lengre sikt få nytte av slik teknologi.

Regionen har omfattende virksomhet innen energi, prosessindustri, maritim teknologi og automatisering.

Små, energieffektive KI-brikker kan tenkes brukt i avanserte sensorer, tilstandsovervåking, produksjonsutstyr og autonome systemer.

Men det er foreløpig ikke dokumentert at lokale virksomheter arbeider med akkurat denne teknologien.

Norsk kompetanse kan bli verdifull

Professor Asle Sudbø leder forskningssenteret QuSpin ved NTNU, som arbeider med kvantespintronikk.

Fagområdet undersøker hvordan elektronenes magnetiske egenskaper kan utnyttes i fremtidens teknologi.

Dersom skyrmioner etter hvert blir grunnlaget for nye databrikker, kan slik kompetanse bli interessant for både norske og internasjonale teknologiselskaper.

Det kan åpne muligheter for forskning, spesialiserte komponenter og ny industri.

Hvor mange arbeidsplasser teknologien eventuelt kan skape, er det imidlertid altfor tidlig å si.

Et stykke frem til ferdige datamaskiner

Forskerne understreker at det fortsatt gjenstår betydelige utfordringer.

Skyrmionene må kunne styres raskt, presist og stabilt i systemer som kan produseres i industriell skala.

Teknologien må også kunne integreres med elektronikk og programmerbare beregningssystemer.

Den nye forskningen gir viktig innsikt i hvordan magnetiske strukturer oppfører seg, men viser ikke hvor mye strøm ferdige produkter vil spare.

Det er derfor for tidlig å slå fast at teknologien vil erstatte dagens prosessorer fra selskaper som Nvidia, AMD eller Intel.

Kan endre måten vi tenker datamaskiner på

Forskningsresultatene ble opprinnelig publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Nature Nanotechnology i august 2025, og ble omtalt av ScienceDaily 26. oktober 2026.

For professor Sudbø er mulighetene større enn bare raskere datalagring.

Han mener forståelsen av de magnetiske virvlene kan åpne for helt nye måter å bygge datamaskiner på.

Det kan bli spesielt viktig i en fremtid der kunstig intelligens får en stadig større rolle i samfunn og arbeidsliv.

Hvis forskerne lykkes, kan fremtidens KI-maskiner bli mindre, bruke mindre elektrisitet og behandle informasjon på måter som minner mer om menneskehjernen.

Og en del av forskningen bak denne mulige teknologirevolusjonen kommer altså fra Norge.