РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

ИНСТИТУТ ХИМИИ TBEPДОГО ТЕЛА
   
| | | | |
| | | |
 21.01.2006   Карта сайта     Language По-русски По-английски
Новые материалы
Экология
Электротехника и обработка материалов
Медицина
Статистика публикаци


21.01.2006

НаноэлектроникаСоздана первая квантовая логика


By: Свидиненко Юрий (Svidinenko) 2006.01.20

Вольфганг Пород
Вольфганг Пород

Создана первая квантовая логика


Вольфганг Пород и Крейг Лент из американского университета Нотр-Дам, Франция, опубликовали исследование, детально показывающее возможность построения вычислительных систем без транзисторов — на основе намагниченных квантовых точек.

Ранее мы рассказывали о ряде экзотических заменителей традиционных вычислительных схем: о белковых микропроцессорах, наножидкостном транзисторе и логических схемах на основе кислот. Теперь же учёные решили приспособить для вычислений наномагниты.


 


Рис. 1. Вольфганг Пород


Первоначально идея чипов на квантовых точках, или, как их еще называют, "клеточных автоматов на квантовых точках" (Quantum-Dot Cellular Automata — QCA, мы подробно писали об этом в специальной статье) заключалась в следующем: нанометровые кристаллы (так называемые квантовые точки) при помощи методов, сходных с технологией изготовления микросхем, выстраиваются на поверхности в виде групп ячеек. В каждой из них может быть "пойман" в ловушку единственный электрон. Взаимодействие соседних ячеек можно организовать так, чтобы получилась логическая схема.


QCA позволили бы увеличить плотность размещения элементов на чипах в сотни тысяч раз. В недалеком будущем использование QCA устройств может привести к созданию чипов с 1 триллионом транзисторов, в то время как самые сложные современные чипы могут похвастаться только 6 миллионами. Также тот факт, что по чипу не будет протекать электрический ток, как в современных электронных устройствах, позволит отказаться от систем охлаждения процесоров и чипов, использующихся сегодня.

Теперь Пород и Лент изобрели новый тип QCA, свободный от этого недостатка. Причём в нём для вычислений используется не перемещение электронов, а исключительно взаимодействие магнитных полей у квантовых точек-магнитов, размещённых на поверхности чипа. Так что проблема охлаждения микропроцессора — исчезает. Потребляемая подобной схемой мощность (на перемагничивание элементов) также снижается многократно.


 


Рис. 2. а) - ферроцены, основа квантовых ячеек; б) - модель двух стабильных состояний квантовой ячейки


Но, как ни странно, для работы квантовому автомату нужно будет сверхнизкотемпературное окружение, что может значительно ограничить его применение.

Новую вычислительную технику назвали магнитный QCA. Магниты давно используются в некоторых типах компьютерной памяти, но новая работа показывает, что магниты могут составлять логические схемы. Исследователи даже создали отдельные экспериментальные элементы (логические "ворота" — гейты) по этой технологии.


В будущем ученые хотят упростить обмен информацией с квантовым автоматом, используя для этого комбинацию внешних электромагнитных полей. Так, и ввод и вывод информации будет осуществляться дистанционно, что позволит сделать квантовое устройство относительно автономным.

Источник:



1. PhysOrg: New research suggests the possibility of quantum dot magnetic logic



Print this | Send this | Hits: 55 |





Comments


Дизайн и программирование N-Studio 
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я
  • Chen Wev .  honorary member of ISSC science council

  • Harton Vladislav Vadim  honorary member of ISSC science council

  • Lichtenstain Alexandr Iosif  honorary member of ISSC science council

  • Novikov Dimirtii Leonid  honorary member of ISSC science council

  • Yakushev Mikhail Vasilii  honorary member of ISSC science council

  • © 2004-2019 ИХТТ УрО РАН
    беременность, мода, красота, здоровье, диеты, женский журнал, здоровье детей, здоровье ребенка, красота и здоровье, жизнь и здоровье, секреты красоты, воспитание ребенка рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок медицина, клиники и больницы, болезни, врач, лечение, доктор, наркология, спид, вич, алкоголизм православные знакомства, православный сайт творчeства, православные рассказы, плохие мысли, православные психологи рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок