Лаборатория по квантовым исследованиям (Quantum Science Research) компании Hewlett-Packard показала на опыте, что молекулярные переключатели нанометрового масштаба могут выполнять логические операции и заменить в будущем транзисторы в электронных устройствах.
Новые наноустройства, разработанные компанией, названы триггеры перекрёстного исполнения (crossbar latches).
Один такой логический элемент — это три тончайших проводника (молекулярного масштаба). Два из них параллельны (они названы управляющими проводами), а третий — пересекает их под прямым углом (он назван затвором).
В точке пересечения они не соприкасаются, а проходят как мосты один над другим. «Затвор» лежит снизу, «управляющие» — проходят над ним.
При этом в месте пересечения с верхних проводников на нижний спускаются молекулярные цепочки (это кислоты).
Система работает так, что электрические импульсы закрывают или открывают своеобразные «выключатели» между верхними и нижним проводами — всегда в противофазе.
Если открыто одно соединение — закрыто другое, и наоборот. Это устойчивое состояние представляет для компьютера 0 или 1.
Построенные по этой технологии схемы уже продемонстрировали способность хранить данные и выполнять логические операции, то есть — заменять транзисторы.
При этом, теоретически, такой компьютер был бы в тысячи раз быстрее нынешних.
Ещё одно преимущество новой техники — технологичность. Создание таких наносхем по общему принципу больше напоминает процесс струйной печати (и может быть сравнительно недорогим), в противовес обычной фотолитографии, используемой для создания современных кремниевых микросхем.
С новой технологией поперечник характерных деталей микросхем может опуститься существенно ниже планки в 10-15 нанометров, в масштабы, на которых традиционные полупроводниковые транзисторы уже просто физически не могут работать.
Hewlett-Packard предсказывает, что в первой половине следующего десятилетия появятся серийные микросхемы (традиционные, кремниевые), в которых будут встроено некоторое количество наноэлементы, созданных по этой новой технологии.
А через несколько лет такие гибридные схемы заменят схемы, созданные полностью из молекулярных логических элементов.
