Оқулық Техникалық ғылымдар докторы, профессор А. Б. Николаев редакциясымен
жүктеу/скачать 6.03 Mb. Pdf көрінісі
|
| 26
5 микропроцессорлардан 100 млрд. есе үнемді болуы мүмкін. Атомдар мен молекулаларды пайдалана отырып компьютерлік тақтаны құру идеясын 1959 жылы белгілі физик, Нобель сыйлығының лауреаты өзінің дәрістерінің бірінде молетроника немесе молекулярлық электрониканың тиісті тәртібін атаған Ричард Фейнмен айтылған болатын. Одан әрі жекелеген молекулаларды дербес электрондық компоненттер ретінде пайдалану идеясы айтылды. Бұл 1974 жылы болды, алайда ғалымдар бірден басты проблемаларға тап болды: мұндай компоненттердің интеграциялау қиындықтары. Тұрақтылыққа молекулалардың жылулық ауытқуы мен қосалқы молекулярлық деңгейдің толқындық айқындалмауы кедергі келтіреді. Lucent Technologies тиесілі Bell Labs нанотехнологиясы зертханасының ғалымдары бар болғаны бір молекулаға ауысуды басқаратын қалыңдықпен транзистор жасап шығарды. Осылайша, молекулярлық компьютерді іс жүзінде іске асыру бір қадамға жақындады. Логикалық схеманың қайта қосылғыш элементі ретінде ақпарат жазу тығыздығының теориялық шегіне (молекулаға 1 бит) қол жеткізуді білдіреді. Компьютерлердің аспап арқылы дабыл өту уақытымен ғана лимиттелетін жылдам әрекет пен шектеусіз жадысы болады. Сыртқы интеграциялану проблемасы бұдан да күрделі. Бастапқыда екі байланысты наноэлементтер – диодтар құрылды. Алайда есептеу жүйесінің заманауи схема техникасының базалық элементі үшінші басқарушы электродпен транзистор болып табылады. Молекулярлық компоненттерді схемаға өздігінен қосылу түпнұсқа технологиясының көмегімен жалпы электродтар айналасында логикалық схемалар базалық элементтерінің бірі – инвертор құра алды. Тиола органикалық заты негізінде транзисторлардан схема алтыннан электродтар айналасында арнайы ерітіндіде қалыптастырылады. 1999 жылы шілдеде Hewlett-Packard компаниясының және Калифорния университетінің зерттеушілері ротак-сан атауымен молекулярлық құрылым базасында логикалық шұралар (вентиль) құратынын хабарлады. Нанотехнологияны IBM және Hewlett-Packard ғалымдары да сәтті дамытуда. 2000 жылғы сәуірде IBM мамандары көміртекті наноқұбыр негізінде бірнеше молекуланың қалыңдығымен транзисторлық жинақ құра алды. Алайда схемаларда наноқұбырларды жайғастыру мүмкін болса да, барынша күрделі міндет болды. Бұдан басқа, ақаусыз көміртекті наноқұбыр өндіру әзірге өте қымбат. Тіпті оларға шикізаттың өзі алтыннан әлдеқайда қымбат тұрады. Заманауи микросхемаларда пайдаланылатын өткізгіштерге қарағанда, мыңдаған есе жіңішке наноөткізгіштердің пайда болуымен молекулярлық компьютерлердің мүмкіндіктері шындыққа айналуда. |