บาคาร่า 1688 เวอร์ชั่นดาวน์โหลดเวอร์ชั่นมือถือ:ไอบีเอ็ม 35 อะตอมและการเพิ่มขึ้นของนาโนเทค

2019-09-01 07:17:37

author:宿骒

Don Eigler ย้ายอะตอมเดี่ยวครั้งแรกเมื่อ 20 ปีก่อนและหลังจากนั้นไม่นานเขาก็เขียนชื่อของ IBM ด้วยอะตอมซีนอน 35 ตัว
Don Eigler ย้ายอะตอมเดี่ยวครั้งแรกเมื่อ 20 ปีก่อนและหลังจากนั้นไม่นานเขาก็เขียนชื่อของ IBM ด้วยอะตอมซีนอน 35 ตัว ไอบีเอ็ม

เมื่อ Don Eigler นักวิจัยของ IBM หยิบขึ้นมาและเคลื่อนที่อะตอมเดี่ยวครั้งแรกเมื่อ 20 ปีที่แล้ววันนี้เขาปูทางสำหรับสิ่งที่เป็นสตั๊นต์ประชาสัมพันธ์ที่เล็กที่สุดเท่าที่เคยมีมา: โลโก้ของ Big Blue ทำจากอะตอม 35 ซีนอนที่แม่นยำ

แต่การเคลื่อนย้ายอะตอมเล็ก ๆ นั้นมีผลกระทบอย่างใหญ่หลวงโดยทำให้ความคิดในการประกอบอะตอมอุปกรณ์โดยอะตอมเป็นจริงมาก และ บริษัท ได้สร้างรากฐานนาโนเทคโนโลยีนั้นจัดเก็บข้อมูลเกี่ยวกับอะตอมทองคำเฉพาะเก็บโมเลกุลคาร์บอนมอนอกไซด์ลงในวงจรลอจิกคอมพิวเตอร์และติดตามวิสัยทัศน์สำหรับเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ขนาดกะทัดรัดยิ่งขึ้น

แม้จะมีความคืบหน้า Eigler ระมัดระวังเกี่ยวกับเมื่อหรือแม้ว่าความคิดของเขาสำหรับการคำนวณจะเกิดผล

“ เราได้แนะนำตัวและเราอยู่ในบทที่ 1” Eigler กล่าว "นี่เป็นวิธีในอนาคตถ้ามันเกิดขึ้นฉันไม่สามารถตั้งครรภ์ได้ภายใต้สถานการณ์ที่ดีที่สุดมันจะเกิดขึ้นใน 10 หรือ 15 ปี"

boggled
Eigler ซึ่งปัจจุบันเป็นเพื่อนร่วมงานกับ IBM กล่าวว่าเขา“ สามารถเชื่อได้” ในวันนั้นเขาย้ายอะตอมแรกของเขาด้วยอุปกรณ์ IBM ที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์การสแกนอุโมงค์ เขาตั้งโปรแกรมให้ขยับแล้วกลั้นหายใจขณะที่หน้าจอว่างเปล่าระหว่างการทำงานจริง

“ คุณไม่สามารถมองเห็นมันในขณะที่คุณเคลื่อนย้ายได้จริงจากนั้นคุณเห็นภาพเข้ามาและพูดว่า 'ใช่มันอยู่ที่นั่น' 'Eigler กล่าว เขาขยับอะตอมไปมาสามครั้งเพื่อให้แน่ใจว่ามันใช้งานได้จริง:“ สำหรับเรานั่นคือ (ก) สิ่งศักดิ์สิทธิ์สิ่งสำคัญและสิ่งที่สำคัญที่สุดเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์คือการทำซ้ำถ้าคุณไม่สามารถทำซ้ำของคุณเอง ผลคุณอาจลืมมันเหมือนว่าคุณไม่เคยทำมันมาก่อน "

หลังจากนั้นไม่นานในเดือนพฤศจิกายนปี 1989 Eigler ได้จัดเรียงอะตอม 35 อะตอมเพื่อสะกดไอบีเอ็ม แน่นอนว่ามีการประชาสัมพันธ์ให้กับ บริษัท แต่ Eigler ไม่มีข้อร้องเรียน สำหรับสิ่งหนึ่งมันแสดงให้เห็นว่า IBM สามารถควบคุมอะตอมด้วยความแม่นยำระดับอะตอมและการทำงานของมันไม่ได้เป็นเพียงความบังเอิญ สำหรับอีกคนหนึ่ง Eigler รู้สึกขอบคุณที่ IBM ให้เขาทำงานของเขา

“ มันเป็นมากกว่าการแสดงความสามารถในการประชาสัมพันธ์อารมณ์สำหรับฉันมันสำคัญกว่ามากนี่จะเป็นเสียง hokey แต่มันเป็นความจริงไอบีเอ็มหยิบฉันขึ้นมาจากกองวิทยาศาสตร์และให้โอกาสฉันทุกครั้งที่นักวิทยาศาสตร์สามารถทำได้ หวังว่าจะประสบความสำเร็จ "Eigler กล่าว "เท่าที่ฉันเป็นห่วงมันเป็นเวลาคืนทุน"

ไม่มีการผลิตจำนวนมาก
Eigler และเพื่อนร่วมงานได้ทำงานเกี่ยวกับเทคโนโลยีมา แต่จนถึงขณะนี้ผลประโยชน์ได้โดยอ้อม นั่นเป็นเพราะการเคลื่อนย้ายและศึกษาอะตอมด้วยกล้องจุลทรรศน์การขุดอุโมงค์และหน่อของมัน, เป็นหนทางไกลจากการประกอบอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่ทำงานในเครื่องชั่งขนาดใหญ่กว่ามาก

“ ความสามารถในการรวมอะตอมเข้ากับความแม่นยำระดับอะตอมในระดับที่ช่วยให้คุณสามารถส่งมอบผลิตภัณฑ์ที่สามารถทำการตลาดได้นั้นเป็นสิ่งที่หวังและวิสัยทัศน์สำหรับอนาคตของเรา” Eigler กล่าว "เรายังไม่ได้อยู่ที่นั่น"

มีทิศทางอื่นของการวิจัยนาโนเทคโนโลยี Eigler เรียกว่า และ เป็นไปได้ แม้ว่า Eigler ยังคงตื่นเต้นที่ได้ติดตามวิสัยทัศน์ระยะยาวของเขาสำหรับคอมพิวเตอร์ที่ประมวลผลข้อมูลโดยไม่ต้องพึ่งการเคลื่อนไหวของอิเล็กตรอนในปัจจุบัน

IBM Fellow Don Eigler ในห้องทดลองของเขา
IBM Fellow Don Eigler ในห้องทดลองของเขา ไอบีเอ็ม

โดยเฉพาะเขาสนใจที่จะใช้สมบัติเชิงกลของควอนตัมที่เรียกว่าสปินเพื่อการคำนวณ แนวคิดทั่วไปสำหรับแนวคิดทั่วไปนี้เรียกว่า spintronics ใช้สปินเพื่อควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้า แต่ Eigler ต้องการใช้สปินเพียงอย่างเดียว

“ เป้าหมายของฉันคือการทำทุกอย่างที่เราต้องทำเพื่อการคำนวณ - ตรรกะการจัดเก็บการขนส่งข้อมูล - แต่ไม่มีอิเลคตรอนเคลื่อนที่รอบตัวเลย” Eigler กล่าว

ข้อดีอย่างหนึ่งของวิธีการนี้คือมันหลีกเลี่ยงกระแสไฟฟ้าที่ทำให้เกิดความร้อนเหลือทิ้งซึ่งเป็นปัจจัย จำกัด ที่สำคัญในคอมพิวเตอร์ทุกวันนี้ อีกประการหนึ่งคือมันสามารถเปิดใช้งานการออกแบบคอมพิวเตอร์สามมิติที่หนาแน่นขึ้นด้วยพลังการประมวลผลมากกว่าวงจรสองมิติในปัจจุบันที่ฝังลงในแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน

วิศวกรรมสปิน
การหมุนของอะตอมหนึ่งอะตอมอาจส่งผลกระทบต่อเพื่อนบ้าน ส่วนที่ยากคือการจัดเรียงอะตอมเพื่อควบคุมเอฟเฟกต์นั้นและดำเนินการประมวลผลที่เป็นประโยชน์

“ เราต้องเรียนรู้วิธีสร้างสิ่งต่าง ๆ เพื่อที่พวกเขาจะทำงานในแบบที่เราต้องการให้พวกเขาทำงานถ้าคุณมีอะตอมสองตัวแต่ละตัวมีสปินและสปินเหล่านั้นจะถูกรวมเข้าด้วยกันในแบบสองสามหรือสี่วิธี กล่าวว่า. "คุณต้องวางพวกเขาในความสัมพันธ์ที่เหมาะสมกับคนอื่น"

สิ่งสำคัญอีกประการหนึ่งที่มีต่อเป้าหมายนี้คืองานของ Gerhard Meyer จากห้องปฏิบัติการวิจัยซูริคของไอบีเอ็มและคนอื่น ๆ เพื่อเก็บข้อมูลในรูปของค่าไฟฟ้าในอะตอมของทองคำแต่ละก้อน

ในอีกคริสโตเฟอร์ลัตซ์ของไอบีเอ็มพบว่าเขาสามารถกระตุ้น " " ซึ่งเป็นชุดของโมเลกุลคาร์บอนมอนอกไซด์สามารถส่งข้อมูล โมเลกุล metastable สามารถเก็บพลังงานจากนั้นปล่อยมันจากเพื่อนบ้านหนึ่งไปยังอีกที่คล้ายกับห่วงโซ่ของโดมิโนสมดุลตก

Lutz ได้ค้นพบวิธีการจัดเรียงโมเลกุลเหล่านั้นไว้ในหน่วยประมวลผลเชิงตรรกะขั้นพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ "และประตู" และ "หรือประตู" ซึ่งเป็นรากฐานของคอมพิวเตอร์ทุกวันนี้ มันไม่ได้ใช้การหมุน แต่เป็นขั้นตอนในทิศทางนั้น Eigler กล่าว

การก่อสร้างตึก
ขั้นตอนกลางที่เป็นไปได้หนึ่งขั้นตอนระหว่างการย้ายอะตอมเดี่ยวและการผลิตจำนวนมากคือสิ่งที่ Eigler เรียกว่าปลั๊กอินนาโน หากนักฟิสิกส์และวิศวกรสามารถหาวิธีสร้างประตูลอจิกแต่ละอันจากโมเลกุลที่ซับซ้อนนักเคมีของ IBM อาจสามารถหาวิธีการสังเคราะห์หน่วยดังกล่าวในปริมาณ ถัดไปจะมากระบวนการประกอบของการจัดหน่วยเหล่านี้เข้าด้วยกันอย่างเหมาะสม

“ กลยุทธ์สำหรับการสร้างสิ่งต่าง ๆ ที่ใช้งานได้ในระดับน้อยมากอาจเป็นสิ่งที่เราเห็นในอนาคต” Eigler กล่าว

และมันอาจมาถึงแม้ว่าการคำนวณแบบสปินเบสของเขาจะไม่เกิดขึ้นก็ตาม "มันอาจจะเป็น (ใช้กับ) อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปปกติ (หรือ) กับท่อนาโนคาร์บอนหรือกราฟีน" เขากล่าว นี่ทำให้เขาถึงจุดที่ว่าทำไม IBM Research จึงลงทุนในเทคโนโลยีที่มีประโยชน์ในระยะไกล

"ความรู้ที่เรากำลังสร้างขึ้นในกระบวนการของการไปถึงที่นั่น" Eigler กล่าวว่า "มีแนวโน้มที่จะป้อนเข้าสู่อุตสาหกรรมเร็วกว่าผลที่เกิดขึ้นจริงมาก - ถ้าเราได้รับผลลัพธ์นั้น"

แบ่งปันเสียงของคุณ

แท็ก

ยอดเยี่ยมคำแนะนำ:บาคาร่า 1688 แอพมือถือ