Обчислення на молекулярному рівні - нові горизонти обчислювальної техніки
За минулі 60 років в області обчислювальної техніки досить очевидно простежується тенденція залежності обчислювальної потужності від розмірів базового елементу мікропроцесорів - транзистора. Чим менше ставали розміри цього елемента, тим потужнішими ставали обчислювальні системи. Але наближається час, коли закони квантової фізики унеможливлять подальше зменшення габаритів при використанні звичайних методів. І в цей момент на арену вступить технологія використання окремих атомів в ролі базових елементів мікроелектронікі.Вполне можливо, що ця нова технологія і визначатиме обчислювальну потужність комп'ютерних систем в наступні 60 років.
У цій технології обчислення проводяться на рівні одного атома, який і є заміною традиційному транзистору в сучасній електроніці.
У теорії, комп'ютерна система, побудована на технології молекулярних обчислень, з обчислювальною потужністю набагато перевершує сучасні суперкомп'ютери, матиме габарити порівнянні з розмірами звичайного КПК і зможе спокійно уміщатися в кишені.
У нинішній час активно проводяться дослідження в області технології молекулярних обчислень. Ці дослідження проводить група представників 15 академічних і промислових науково-дослідних інститутів в Європі, групу очолює Французький Національний Науковий Дослідницький Центр (CNRS) в Тулузі. Фінансування програми досліджень проводиться під егідою ЄС (ICT strand of the EU's Sixth Framework Programme).
Для проведення досліджень вчені використовують найостанніші досягнення в областях нано- та пико- технологій. Наприклад, для розміщення атома матеріалу в певній точці простору використовується тунельно-скануючий мікроскоп (scanning-tunnelling microscopes) і атомний мікроскоп (atomic-force microscopes), які забезпечує точність позиціонування одного атома в 0.01 нанометра.
Поки тільки робляться перші кроки в освоєнні цих технологій. Але вже є деякі позитивні результати - групі вчених вдалося спроектувати простий логічний елемент, що складається з 30 атомів, який виконують ту ж саму задачу як логічний елемент з 14 транзисторів. Крістіан Жоакім (Christian Joachim) з CNRS каже з цього приводу - «Дослідження в області обчислень на атомарному рівні в даний момент часу знаходяться приблизно на такому ж рівні, як і дослідження в області напівпровідників в 1947 році. Ніхто ще не знає, до чого це все може призвести »- і додав, -« Звичайно, пройде ще деякий час, перш ніж з'являться перші комерційні додатки на основі цих технологій. Але вони напевно будуть ».