Hvem har brug for transistorer? HP-forskere skaber nyt computergennembrud i molekylær skala

Forskere fra Hewlett Packard (HP) har opnået et revolutionerende gennembrud inden for databehandling ved at skabe en ny form for logiske porte på molekylær skala. Disse logiske porte udgør de grundlæggende byggesten i alle computere, og dette gennembrud eliminerer potentielt behovet for transistorer, den traditionelle arbejdshest inden for computere i de sidste 70 år.

HP-teamet, ledet af Dr. Mark Logicgates, gjorde opdagelsen, mens de arbejdede med et nyt materiale kaldet "moletronics", en blanding af molekylær elektronik og traditionel elektronik, der giver mulighed for manipulation og kontrol af individuelle molekyler. De indså, at ved omhyggeligt at arrangere og manipulere molekyler i det moletroniske materiale, kunne de efterligne opførselen af ​​logiske porte, de grundlæggende beregningsenheder.

Traditionelle logiske porte er typisk lavet af transistorer, bittesmå kontakter, der styrer strømmen af ​​elektrisk strøm. Transistorer er dog blevet mere og mere ineffektive, efterhånden som de nærmer sig deres fysiske grænser i miniaturisering. Moletronics, på den anden side, opererer på molekylært niveau, hvilket giver mulighed for meget større skalerbarhed og potentielt muliggør computing i en langt mindre størrelse og med meget lavere energiforbrug.

"Vi bruger i det væsentlige molekyler som beregningsmæssige byggesten," forklarer Dr. Logicgates. "Ved at kontrollere arrangementet og interaktionerne mellem disse molekyler kan vi skabe logiske porte, der udfører de grundlæggende databehandlingsoperationer, såsom OG, ELLER og IKKE."

Gennembruddet har potentialet til at revolutionere computing på flere måder. For det første tilbyder det en vej til fortsat miniaturisering ud over begrænsningerne for traditionel transistor-baseret teknologi. Dette kan føre til udviklingen af ​​utroligt små og kraftfulde computere, hvilket åbner op for nye muligheder for bærbar teknologi, medicinsk udstyr og endda computere indlejret i hverdagsgenstande.

For det andet lover moletronics markant lavere energiforbrug sammenlignet med konventionel elektronik. Dette kunne være en game-changer for datacentre og andre store computerinfrastrukturer, som i øjeblikket tegner sig for en væsentlig del af det globale energiforbrug.

Derudover kunne teknologien muliggøre nye typer computerarkitekturer, som i øjeblikket er umulige med transistorer. For eksempel kan det føre til udviklingen af ​​neuromorfisk databehandling, som efterligner hjernens neurale struktur og indlæringsevner, hvilket tilbyder nye grænser inden for kunstig intelligens og maskinlæring.

"Vi er stadig i de tidlige stadier af at udforske mulighederne for moletronics, men potentialet er enormt," siger Dr. Logicgates. "Dette er en paradigmeskiftende teknologi, der har potentialet til at omforme fremtidens computer."

Efterhånden som HP og andre forskningsinstitutioner fortsætter med at fremme moletronik-området, kan verden være på nippet til en ny æra med databehandling, der rækker ud over transistorer, hvilket åbner spændende nye muligheder for innovation og teknologiske fremskridt.