Американським ученим вдалося створити перший у світі процесор із вуглецю

Вчені зі Стенфордського університету створили перший у світі процесор, який складається з вуглецевих трубок.

Дослідники вважають, що новий матеріал незабаром зможе замінити традиційні кремнієві транзистори.

Вуглецеві нанотрубки (ВНТ) давно вважаються потенційним замінником кремнієвих транзисторів, оскільки вони можуть дозволити продовжити зменшувати розміри електронних деталей, значно знизити їх енергоспоживання та обсяг тепла, які вони виділяють під час роботи. Однак до теперішнього часу залишалося неясним, чи зможуть нанотрубки виправдати покладені на них очікування.

Під час своєї роботи вчені зробили дві важливі речі. По-перше, вони розробили процес виробництва ВНТ, придатних для створення електронних схем. По-друге, вони побудували ефективний ланцюг, на прикладі якого показали, що ВНТ цілком можуть бути використані для обчислень.

Першою проблемою, яку треба було вирішити Стенфордським ученим, було уникнення кривизни будь-якого ступеня під час створення прямих вуглецевих нанотрубок. Сутність у тому, що якщо деякі із присутніх у мікросхемі нанотрубок будуть кривими, то це призведе до помилок у роботі всієї системи. З часом вчені навчилися вирощувати прямими до 99,5% нанотрубок.

Друга проблема полягала в тому, що не всі нанотрубки працюють як транзистори - частина з них діє як звичайний металевий провідник струму. Щоб позбутися цього ефекту, вчені спочатку вимкнули в ланцюзі всі нанотрубки, що працюють як транзистори. Потім вони подали на ланцюг напругу, яка нагріла нанотрубки-провідники настільки сильно, що вони випарувалися. Це дозволило очистити ланцюг практично від усіх нанотрубок-провідників.

Нарешті, щоб виключити можливість появи помилок внаслідок наявності кривизни у 0,5% трубок,що залишилися, вчені розробили спеціальний програмний алгоритм, який забезпечує справну роботу ланцюга незалежно від наявності цього дефекту.

Внаслідок цього дослідники змогли створити процесор зі 178 транзисторами, обчислювальна потужність якого виявилася порівнянна з потужністю мікропроцесора Intel 4004, випущеного у 1971 р. Він зміг виконувати такі завдання, як підрахунок і сортування чисел. Вчені також продемонстрували здатність чипа виконувати інструкцій з набору MIPS.

Раніше фізики з Європи та США створили першу у світі квантову мережу, що дозволяє обмінюватися захищеною інформацією у локальній мережі.

Джерело: Phys.org