Gyémántból készülhetnek a jövő szuperszámítógépei

A gyémánt-alapú számítógépek a jelenlegi szilíciumos komputereknél milliószor több adatot tárolhatnak a jövőben, és sokkal gyorsabbak is lehetnek – írja a Discovery News.

  • hvg.hu hvg.hu
Gyémántból készülhetnek a jövő szuperszámítógépei

A lyukakkal szaggatott gyémántrétegek a jövőben a szuperszámítógépek új generációit alapozhatják meg.

Kaliforniai tudósok a kereskedelemben is elérhető technológiák révén apró, nitrogénnel töltött lyukakat hoztak létre nagyobb gyémántlapokon. A nitrogénnel lyuggatott gyémántok több milliószor több információt tudnak tárolni, mint a hagyományos, szilícium-alapú rendszerek. Működési sebességük pedig több tucatszorosa az eddigi gépekének.

Mire jó az új technológia?

Hogy mire lehet használni a megnövekedett lehetőségeket, még tanulmányozniuk kell a kutatóknak, néhány dolog azonban már bizonyosra vehető. Alighanem a titkosításban, kriptográfiában és a gyógyszerkutatásban lehet hasznos az ú technológia.

Nitrogén egyébként mindig is volt a gyémántokban, ezért sárgás némelyiknek a színe. Ezeket a nitrogénnel „dúsított” gyémántokat régóta tanulmányozták a kvantummechanikával foglalkozó kutatók.

A mostani kísérleteket is jól ismert módszerekkel hajtották végre – mondta eredményeikről David Awschalom, a University of California, Santa Barbara kutatója, aki az ACS Nano Letters című lapban megjelent közlemény társszerzője. Online rendelésekből be lehet szerezni ehhez szükséges eszközöket, tulajdonképpen csak a gyémántrétegek „mintázásához” kell egy speciális berendezés szerinte.

Hibák a gyémántban

A tudósok atomi méretű hibákat csináltak az egyébként tökéletes gyémántokban. Ugyanakkor egy ilyen technológia komoly precizitást igényel. Ezért a kutatók mesterségesen és szabályos elrendezésben hoztak létre nitrogén-lyukakat a gyémántrétegekben.

A University of California, Santa Barbara munkatársai a Lawrence Berkeley National Laboratory kutatóival dolgoztak együtt. Először egy ionsugárral kiütöttek két szénatomot (a gyémánt tiszta állapotban csak szénatomokat tartalmaz), aztán ezeket egy nitrogénnel cserélték ki.

Több a lehetőség

Egy másodperc alatt 4000 nitrogénatomot tudtak „beültetni” a gyémántrétegbe, egy perc alatt pedig jónéhány centiméternyi „lapos” gyémántot „lyuggattak ki”. Az így létrehozott felület lyukaiban egy elektronnal több van. A hagyományos komputerekben nem így működik az információtárolás, hanem 0 vagy 1 a lehetséges tárolási kód. (Folyik-e áram az áramkörben vagy sem, ettől függően 0 vagy 1 a tárolt érték.) A gyémánt alapú komputerben viszont sokkal több a lehetőség, hiszen az egyetlen pluszelektron spinje számít, ez képes tárolni az információt. (Az elektron spinje az elektron forgástengelye körüli impulzusmomentuma.)

Egyelőre még nem is lehet tudni, mennyire gyorsulhatnak fel a számítógépek az elektronspin-alapú tárolás révén, de az biztos, hogy nem a hétköznapi gépekben tűnnek majd fel ezek a módszerek a közeljövőben. A kvantumgépek rendkívül bonyolult – matematikai és számítástechnikai - problémák megoldásakor viszont nagyon hasznosak lehetnek.

Regisztrálj egy társkeresőre, és megtudod, mennyi az értéked

Regisztrálj egy társkeresőre, és megtudod, mennyi az értéked

Mennyivel növekszik egy férfi értéke, ha tizenöt centivel magasabb? Mennyi esélye van párt találnia egy társkeresőn egy kedves, átlagosan kinéző, átlagosan jól kereső nőnek, ha nincs semmi speciális tulajdonsága? Mi a társkeresés beépített kockázata? Egy harminckilenc éves nő még harmincasnak számít? Kritika a Többesélyes szerelem című filmről.