Hi-Tech

Сделан серьезный шаг на пути к созданию молекулярного компьютера

Сейчас вычислительные машины в современном понимании уже подошли к пику своего развития и если мы хотим и дальше развивать технологии, нам нужно что-то новое. С момента создания самого первого компьютера технологии стали развиваться так стремительно, как ни развивалась ни одна другая отрасль. И, возможно, ученые поняли, как создать компьютер нового типа.

Почему компьютеры больше не эффективны?

То есть объединять в огромные кластеры. На самом деле, современные «машины» еще способны на многое, но для этого мы должны улучшать их количественно, а не качественно. И в конечном итоге мы придем к тому, с чего начали: компьютеры для обработки задач будут представлять собой огромные «шкафы» вроде того, что изображен на иллюстрации ниже.

Увеличив число транзисторов, мы увеличим и число операций, которые они будут совершать в 2 раза. Кроме того, небезызвестный «Закон Мура» гласит, что число транзисторов в интегральной схеме удваивается каждый два года. Говоря простыми словами, это вдвое увеличивает вычислительную мощность. А значит они обработают в 2 раза больше информации.

Именно поэтому нужно создать принципиально новую систему. Однако в конечном итоге развитие микроэлектроники подошло к порогу, за которым наращивать количество транзисторов уже невозможно.

Читайте также: Кто придумал компьютерные пароли.

Что такое молекулярный компьютер

Если в традиционных системах единицей данных является бит, то в молекулярных компьютерах ей является какая-либо молекула. Основное отличие молекулярного компьютера от классического заключается в способе обработки данных. Когда бит может иметь информацию (единица) или не иметь ее (ноль), молекула может иметь множество таких позиций, так как она способна одновременно взаимодействовать со множеством других молекул и в рамках каждого взаимодействия результат будет разным. И если бит имеет лишь 2 состояния — единицу и ноль, то молекула, в отличие от него, может находиться в двух этих состояниях. Это значительно ускоряет вычисления. Грубо говоря, молекула может одновременно иметь как несколько «единиц», так и несколько «нолей». Но есть одна проблема: теплоперенос.

Когда молекула нагревается, атомы очень быстро вибрируют, и цепь может порваться», — говорит один из авторов работы профессор Университета штата Мичиган Эдгар Мейхофер. «Тепло — это огромная проблема молекулярных компьютеров, потому что взаимодействие в таких системах — это цепочки атомов.

Как создать молекулярный компьютер

Но группе ученых из США, Японии, Германии и Южной Кореи удалось это сделать. До сих пор теплоперенос нельзя было измерить, не говоря уже о том, чтобы его контролировать. Если в «нашем мире» она увеличивается по мере роста толщины материала, а электропроводность при этом уменьшается, то в наномасштабе при нарастании толщины проводимость электричества остается той же. В ходе экспериментов ученые поняли, что теплопроводность на молекулярном уровне изменяется совсем не так, как в макромире.

Это не позволит молекулам разрываться и даст возможность проводить высокоэффективные вычисления. Таким образом, можно создавать довольно толстые «нанопровода» для отвода лишнего тепла, которое образуется в ходе молекулярного взаимодействия. Осталось лишь подтвердить данные опыта и собрать молекулярный компьютер, основанный на новой технологии.

Еще больше интересных материалов вы можете прочитать в нашем новостном канале в Телеграм.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть