Fiziklar kompyuterlarni 10 ming martalab tejamkorroq qiladigan usulni topishdi

Kanadalik fiziklar mikrosxemalarni atom darajasida atom-kuch mikroskopi yordamida "bosish" texnologiyasini yaratishga muvaffaq bo‘lishganini aytmoqdalar. Bu texnologiya kompyuterning energiya sarflashini 10 ming martalab kamaytirishga imkon beradi, deyilmoqda Nature Communications nashrida chop etilgan maqolada.

"Faraz qiling, odatda bir kunga yetuvchi telefoningiz batareykasidagi quvvat qurilmangiz protsessorida hisoblashlar uchun kichik sondagi elektronlar ishlatilgani sabab bir haftaga yetsa. Bunday mikrosxemalarni yaratish usuli ko‘zi ojizlar uchun Brayl shrifti ishlashiga o‘xshaydi – siz juda ingichka ignani sirtga olib kelasiz va butun materiyada mavjud kuchlarni qo‘llab atomlarni "paypaslaysiz"", deb aytmoqda Edmontondagi (Kanada) Alberta universiteti xodimasi Talina Xaff.

Xaff va uning hamkasblarining aytishicha, ular mikroolamni kuzatish uchun qo‘llanadigan eng ilg‘or texnologiyalardan biri bo‘lgan atom-kuch mikroskopiyasini nafaqat alohida atomlarni, balki ular atrofida aylanuvchi elektronlar harakatlanishini kuzatish uchun ham moslay oldilar.

Fiziklar ancha yil oldinroq alohida atomlarni boshqarishni o‘rganib olganlar – 1989 yildayoq IBM kompaniyasi olimlari kremniydan iborat sirtda ksenonning 50 ta atomidan I, B va M harflarini tuzish uchun tunnel mikroskopini qo‘llaganlar. Bu muvaffaqiyat  ko‘pchilikni yaqin orada "atom" elektronikasi asri kelishiga ishontirgan, biroq mo‘'jiza yuz bermagan – atomlarni kvant fizikasi qonunlari tufayli boshqarish juda murakkab bo‘lgan. Atomlar ortidan oddiy kuzatuvlar ular bilan o‘zaro harakatlanish ham hisoblanadi, bu esa alohida atomlardan murakkab va zich "tasvirlarni" yaratishga xalaqit beradi. 

Kanadalik olimlar esa bu muammoni atom-kuch mikroskopi oladigan tasvirlarni tahlil qiluvchi, elektronlar harakatini kuzatuvchi va olimlarga atomlarni yetarlicha aniq va qayishqoq tarzda boshqarishga imkon beruvchi maxsus algoritm yaratishdi.  

Bu algoritmning ishlashida asosiy elementlari maxsus ishchi sirt – vodorod atomlari bilan qoplangan kremniy varag‘i va yakka protonlarni boshqarishga sozlangan mikroskop ignasi hisoblanadi. Olimlar bu elementlar evaziga kremniyning alohida atomlari orasidagi aloqani ko‘ra olganlar va boshqa atomlarga tegmagan holda ularning elektr o‘tkazuvchi xususiyatlarini o‘zgartirgan holda boshqara olganlar.

Istiqbolda bu usul mikrosxemalarni "atom-atom" qilib yig‘ishga va juda kam elektr energiya sarflovchi yoki noodatiy kvant xususiyatlariga ega kvant hisoblash asboblarini yaratishga imkon beradi.