IBM открыла молекулярным компьютерам зеленый свет

Наномеханизмы - основа молекулярных <br> компьютеров Наномеханизмы - основа молекулярных
компьютеров

Сегодня компания IBM объявила о двух важных достижениях в области нанотехнологий, касающихся молекулярного хранения данных.

В первом отчете специалисты IBM сообщили об успехах в области считывания магнитной анизотропии отдельных атомов. Фундаментальные исследования в области магнитной диагностики наносистем просто необходимы для дальнейших разработок устройств хранения данных, в которых ячейками для хранения битов информации послужат отдельные атомы.

Причина магнитной анизотропии заключается в анизотропном характере магнитного взаимодействия между атомными носителями магнитного момента в различных веществах. До сегодняшнего дня никто не мог измерить магнитную анизотропию отдельного атома.

Сначала ученые с помощью специального сканирующего туннельного микроскопа «выстроили» отдельные атомы железа на медной подложке, рассказывает Жан-Лука Бона (Gian-Luca Bona) специалист из IBM Almaden Research Center в Калифорнии. Далее исследователям удалось измерить магнитную анизотропию каждого атома в отдельности.

Магнитная анизотропия монокристаллов железаРис. 1. Магнитная анизотропия монокристаллов железа

Дальнейшие работы IBM будут направлены на создание маленьких кластеров атомов, в которых можно будет надежно хранить магнитную информацию. За этим исследованием IBM планирует создание систем 1-битных ячеек магнитной памяти на основе всего одного атома.

Нет нужды говорить о том, насколько важно это направление работ в области хранения данных. Фактически, исследователи из IBM вплотную приблизились к «граничной» плотности записи и чтения данных, в которой каждый атом вещества-носителя сможет нести один бит информации.

Для того, чтобы проиллюстрировать, насколько велико это достижение, стоит сказать, что устройство атомарного хранения данных размером с плеер iPod сможет хранить, например, ВЕСЬ видеоконтент такого популярного ресурса YouTube. А это миллионы видеороликов общим объемом около 1000000 миллиардов бит!

Другое достижение специалистов IBM состоит в том, что им удалось создать первый в мире молекулярный ключ, состоящий из одной молекулы, переключающийся без нарушения внешней структуры молекулы-ключа. Таким образом, ключ может работать множество циклов без нарушений молекулярной структуры. Нужно сказать, что добиться этого было достаточно трудно, так как молекулы-ключи зачастую после переключений деформируются, из-за чего (и также из-за других причин) до сих пор невозможно сконструировать по-настоящему работоспособный молекулярный компьютер.

Более того, на основе молекулярного ключа ученые смогли сконструировать простую логическую ячейку.

Ключ представляет собой молекулу нафталоцианина и два атома водорода, в составе этой органической молекулы.

Молекулярный ключРис. 2. Молекулярный ключ (модель)

Однако не стоит ждать скорого появления полностью «молекулярных» компьютеров, так как даже эти отдельные молекулярные ключи необходимо располагать отдельно в составе модулей. Более сложные системы, состоящие из большого количества молекул-ключей, достаточно тяжело создать, но, как показали ученые, это возможно.

Естественно, по сравнению с традиционной CMOS-логикой, компьютерный чип, сконструированный на основе молекулярных ключей будет меньше по размерам и быстрее, поэтому ученые смотрят оптимистично на дальнейшее развитие микроэлектроники и молекулярных компьютеров в целом.

Немудрено, что эти два достижения могут в корне преобразить современную электронную инфраструктуру. Трудно представить, какие устройства могут появиться в ближайшем будущем благодаря открытию IBM.

К сожалению, технические данные о своих исследованиях в своем пресс-релизе компания IBM не сообщает. Результаты работ ученых будут опубликованы в ближайшем номере Science, по выходу которого мы надеемся более детально осветить работу специалистов из IBM на нашем сайте.

Свидиненко Юрий

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 5 (2 votes)
Источник(и):

PhysOrg: IBM Brings Single-Atom Data Storage, Molecular Computers Closer to Reality



Anonymous аватар
К сожалению, технические данные о своих исследованиях в своем пресс-релизе компания IBM не сообщает. Результаты работ ученых будут опубликованы в ближайшем номере Science, по выходу которого мы надеемся более детально осветить работу специалистов из IBM на нашем сайте.

Если вы читали пресс-релиз, то почему на него нет ссылки? Потому что на PhysOrg ее нет? Хотя этот сайт просто выложил пресс-релиз с IBM, прямая ссылка – http://www-03.ibm.com/…se/22254.wss

Детально работу освещать можно было еще вчера, так как одна из работ в подробном изложении выложена 31, в день публикации вашей новости. Кто ищет тот всегда найдет, по ссылке клац – http://www.sciencemag.org/…17/5842/1199

Кстати, Лента.ру гораздо больше важных фактов упомянула в своей новости, датированной так же вчерашним днем http://www.lenta.ru/…7/08/31/ibm/ , там во первых указано что была не модифицированная медная подложка, а пленка нитрида меди (это видно из картинки, присутствующей на IBM-овском релизе но отсутствующей на physorg – явно прорисованы атомы двух сортов http://www-03.ibm.com/…to/22255.wss ). Кроме того Лента чуть ли не единственная из русских новостных сайтов упомянула самую существенную проблему данных атомов-битов – все это работает только при низких температурах. Из самой статьи (ссылка выше) эта температура достается в явном виде – 0.5 К.

Трудно представить, какие устройства могут появиться в ближайшем будущем благодаря открытию IBM.

Мне тоже сложно, вот для 4 К нужен гелиевый термостат, вещь не самая мобильная и дешевая, потребляющая не больно распространенный и сложный в обращении жидкий гелий. 0.5 К получить несколько сложнее.

Хасим аватар

Спасибо. А я по наивности своей уже почти поверил. Хотя про низкие температуры работы молекулярных компов предупреждали уже давно, правда тогда как раз говорили о 4-х К.

Svidinenko аватар

Спасибо за ссылки на sciecemag! Мне почему-то не удалось в тот день найти больше информации, чем было на physorg.

Зато теперь в ближайшее время статью обновлю и напишу более развернуто!

Насчет низких температур, кстати, physorg да и сами IBM не упоминали – что, набивают цену акциям ;) ?

Anonymous аватар
А это миллионы видеороликов общим объемом около 1000 миллиардов бит!
1 петабит ~ 125 гигабайт. Не маловато ли?
Tiniel аватар

Спасибо! Ошибочка вышла – уже исправили. Выходит 125 тысяч гигабайт (1000 триллионов бит, а не миллиардов).