IBM сообщает о том, что исследователям из научно-исследовательского центра Almaden Research Center удалось создать вычислительный модуль, в 250000 раз меньший по размерам самого маленького кремниевого чипа. Утверждается, что в вычислительном модуле используется молекулярный каскад, при помощи которого возможно перемещение молекул СО (монооксида углерода) по поверхности медной пластинки и вычислительные сводятся к изменению конфигурации молекул.
Площадь молекулярного каскада составляет не более 200 кв. нм, и, как утверждают ученые, если закон Мура останется в силе в течение нескольких последующих десятилетий, то молекулярный каскад будет меньше по размеру аналогичной полупроводниковой схемы, выполненной по КМОП(CMOS)-технологии, еще в течение примерно 40 лет.
В пресловутом молекулярном каскаде используются силы притяжения между атомами углерода в молекулах СО (молекулах с ковалентной связью) и медью. Изначально, молекулы СО наносятся на поверхность медной подложки, на которой нанесена сетка с линейным размером ячейки 0,25 мкм. Молекулы СО спонтанно перескакивают из одной ячейки в другую, вызывая цепные реакции, протекающие между теми ячейками, в которых уже были нанесены молекулы СО (а точнее говоря, вызывая реакции перехода в соседние ячейки). Объясняя принцип действия своего молекулярного каскада, IBM привела довольно наглядный пример: стоящие на ребре кости домино, которые падают от малейшего прикосновения. Если поставить костяшки в ряд, то они будут падать друг на друга, а если собрать два ряда костяшек а в конец поставить кость, которая может упасть от любого из двух, то получится элемент логического ИЛИ.
При этом такая схема, по утверждению IBM, работает достаточно стабильно: в цепочке из 10000 ячеек ученые еще не видели ни одной ошибки. Уже сейчас ученые придумали, как создать элемент И на основе идеи “домино”, а вот элемента НЕ пока придумать не удалось. На рисунках показано, как использовалась технология для создания двухвходового фильтра.
 |  |
Кстати, похожую идею – использования лавинообразных процессов - демонстрировали английские ученые, только там использовались не молекулы СО на поверхности меди, а электроны в газонаполненной трубке сложной формы. Пока, конечно же, все эти исследования носят скорее характер изучения возможностей создания молекулярно-электронной элементной базы, и до внедрения технологий в промышленность может пройти те самые 40 лет, о которых говорится, что в их течение размер молекулярных каскадов будет меньше размеров элемента КМОП. Но, тем не менее, пожелаем IBM удачи в дальнейших интересных разработках.