Распространяющееся с каждым годом миниатюрирование транзисторов неизбежно провоцирует рост утечек тока через туннелирование электронов даже в закрытых переходах. В условиях растущего спроса на вычислительную мощность такие ограничения ставят под сомнение развитие токовой электроники. В ответ на эти проблемы в США предложили принципиально иную схему — транзистор, который работает на основе магнитно-акустических волн и не требует переноса электронов. Источники подчёркивают, что новые принципы позволяют обходить проблемы традиционных транзисторов, оставаясь в рамках существующей архитектуры вычислений.

Проект получил конкретное название M3BOLT — Multiferroic Magnetoelectric–Magnetoacoustic Beyond-charge Logic via Tunable Transmission. Разрабатывается совместно учёными Мичиганского университета и Университета Висконсина. DARPA выделила финансирование примерно в шесть миллионов долларов в рамках программы Fast and Curious, чтобы команды работали над созданием логических схем, способных превзойти современные решения по энергоэффективности как минимум в 100 раз. Разработчики не обещают немедленных результатов и признают, что проверка на практике может задержаться, а первые подтверждения не ожидаются до середины 2030-х годов.

На основе устройства используется двухслойная структура: нижний слой представляет сегнетоэлектрический кристалл PMN-PT, верхний — тонкая плёнка сплава FeGa. Под воздействием электрического поля атомы сегнетоэлектрика смещаются и передают деформацию верхнему магнитному слою, что изменяет ориентацию магнитных моментов. В результате по плёнке распространяются магнитные волны — магнонны, и передача информации осуществляется без перемещения электронов и без использования электрического заряда. Такой подход предполагает работу волновых процессов на терагерцовых частотах.

Для кодирования данных предлагаются два состояния: при первом — магнонная волна соответствует «1», при втором — ориентация магнитных моментов подавляется и распространяются акустические возмущения — фононная волна. По замыслу авторов, это позволяет хранить и вычислять в одном и том же материале, сохраняя ориентацию магнитных моментов и после отключения питания. Такие свойства трактуют как «вычисления в памяти», что может повысить энергоэффективность и скорость расчетов за счёт уникального поведения материалов.