Ученые сделали следующий шаг на пути к функциональному нанокомпьютеру
 Изображение созданного учеными нанокомпьютера из нанопроводов на чипе (для наглядности использованы ложные цвета). (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
В 1965 году Гордон Мур, один из основателей Intel, предсказал, что количество транзисторов на квадратный дюйм интегральной схемы будет удваиваться каждый год, и эта формулировка получила ярлык «закона Мура». С тех пор кремниевая промышленность значительно преуспела, и размеры транзисторов действительно экспоненциально уменьшаются с 1970 года. Однако постепенно методы производства приближаются к пределу своих возможностей, и уже в ближайшей перспективе будет крайне сложно продолжать минимизировать цепи, используя методики «от большого к малому», литографически формирующие транзисторы из объемного кремния.
Логично предположить, что на смену обычной электронике придет наноэлектроника. И на данный момент исследовательские группы из Университетов всего мира заняты разработкой и развитием наноразмерных устройств и методов их изготовления на чипе.
Как считает группа ученых из Harvard University (США) и их коллеги из MITRE Corporation (США), нанокомпьютер может преодолеть ограничения масштабирования обычной полупроводниковой электроники. В подтверждение своих слов научная группа предложила конструкцию наноустройства, подходящего для реализации программируемых логических схем (за счет присутствующих в нем логических элементов памяти и выполнения арифметических операций). Иными словами, разработанное ими устройство может поддерживать свое состояние, а также изменять его в ответ на внешнее воздействие и выдавать внешним устройствам команды (на основе этого состояния).
Для создания наноустройства ученые использовали новую производственную технику, с помощью которой собрали из нанопроводов шесть высокоупорядоченных массивов. Каждая пара соседствующих нанопроводов в массиве образовывала логический элемент. Три таких элемента были запрограммированы на выполнение различных логических функций и интегрированы между собой для формирования архитектуры. Практика показала, что примененная идеология производства «снизу вверх» (т.е. от малого к большому) позволила добиться гораздо лучших результатов, нежели стандартная литографическая техника («сверху вниз»). В целом разработанная методика позволяет формировать достаточно эффективные наносхемы высокой плотности с заранее определенным дизайном.
Ученые предполагают, что предложенный ими новый производственный метод позволит в перспективе продолжить миниатюризацию электронных схем. Эти возможности уже сейчас очень востребованы в таких областях, как биомедицинские датчики, контроллеры био-интерфейса, инструменты экологического мониторинга, контейнеры для доставки лекарственных препаратов и даже в робототехнике.
Подробные результаты работы опубликованы в PNAS. В данный момент научная группа совершенствует предложенную методику производства и опробует ее на различных материалах нанопроводов, надеясь создать более сложные наноэлектронные устройства.
Также по теме:
- Оптические волокна позволяют отобразить один ион
- Ученые доработали наноалмазы, чтобы приблизить создание квантового компьютера
- В ближайшем будущем мы увидим прозрачные гибкие компьютеры
- Ученые из США отчитались о создании памяти для квантового компьютера
- Создан источник фотонов для квантовых компьютеров
Источники: