JAV mokslininkai sukūrė pilnai funkcionuojantį kompiuterį, kuris veikia laikrodžio principu, tačiau, skirtingai nei įprastiniuose kompiuteriuose, vietoje elektronų jame naudojame smulkūs įmagnetinti vandens lašeliai. Kompiuterio kūrimo tikslas yra tiksliai kontroliuoti ir manipuliuoti medžiaga taip pat, kaip kompiuteriai manipuliuoja informacija, rašo Sciencealert.com.
Nors šis specialiu vandens mechanizmu paremtas kompiuteris dėl universalių loginių elementų teoriškai galėtų padaryti viską, ką ir įprastinis, jis yra kur kas lėtesnis nei mūsų dabar naudojami įrenginiai. Tačiau komanda neketina čia sustoti.
„Jau turime skaitmeninius kompiuterius, kurie gali apdoroti informaciją... Mūsų tikslas yra sukurti naujos rūšies kompiuterius, kurie gali tiksliai kontroliuoti ir manipuliuoti fizinę medžiagą, – sakė vyriausiasis tyrėjas Manus Prakashas iš Stanfordo universiteto. – Įsivaizduokite, kad kai paleidžiate skaičiavimų rinkinį, apdorojama ne tik informacija, bet algoritmiškai manipuliuojama ir fizine medžiaga. Mums kaip tik tai ir pavyko padaryti mezoskalėje (dešimt mikronų į milimetrą).“
Pirmą kartą M. Prakashas apie tokius kompiuterius pagalvojo dar prieš dešimtmetį, bet, nors išsiaiškinti, kaip kontroliuoti vandens lašelius nebuvo sunku – į juos buvo įlietos magnetinės nanodalelės ir judinamos aplink geležies strypelių labirintą, – rasti būdą, kaip sinchronizuoti šį judėjimą, buvo sunku.
Įprastiniuose kompiuteriuose šį vaidmenį atlieka laikrodis, kuris preciziškai tiksliai matuoja kiekvieną judėjimą sistemoje, tačiau mokslininko komandai sunkiai sekėsi surasti, kaip tą patį padaryti su vandeniu. Tuomet jiems į galvą šovė besisukančio magnetinio lauko idėja.
„Kaskart kai laukas apsiverčia, strypelių poliariškumas keičiasi, ir įmagnetinti lašeliai surykiuojami nauja iš anksto nustatyta kryptimi, – rašoma Stanfordo universiteto pranešime spaudai. – Kiekvienas lauko apsivertimas skaičiuojamas tarsi vienas laikrodžio ciklas, o kiekvienas lašelis yra vienu žingsniu toliau negu kiekvienas ciklas.“
Mokslininko komanda nustatė, kad šie magnetiniai „laikrodžio“ judesiai skatina sistemą veikti tobula sinchronija, o tai reiškia, kad ji teoriškai gali veikti amžinai be jokių klaidų. Ji perneša informaciją panaudodama vandens lašelių buvimą arba nebuvimą kaip 0 arba 1 dvejetainėje sistemoje.
„Naudodami šias taisykles mes pademonstravome, kad galime sukurti visus elementarius elektronikoje naudojamus loginius elementus paprasčiausiai keisdami strypų išdėstymą mikroschemoje“, – aiškino vienas tyrimo bendraautorių Georgiosas Katsikisas.
Tyrimas išspausdintas „Nature Physics“.
Dabartiniai procesoriai yra pusės pašto ženklo dydžio, o lašeliai yra mažesni nei aguonuos ir inžinieriai sako, kad galėtų savo sistemą padaryti mažesnę, taip pat ir įtraukti daugiau lašelių, kad ši taptų sudėtingesnė.
Paieška archyve
