IBM开发出全球最小的分子级多米诺式计算电路

     （华强电子世界网讯） 美国IBM的研究人员应用“分子瀑布”技术，成功地开发出分子尺寸的计算机电路。这是IBM公司于美国时间10月24日宣布的。
    
    　　IBM通过在金属的原子的表面排列将多个分子像多米诺骨牌那样排列起来，就能够进行信息传递、保存、读取和逻辑运算等。目前已可以制作出可实际动作的全世界最小的电路，只需利用大小相当于最新LSI 1/26万的模块，就能够进行逻辑运算。
    
    　　实际构成的逻辑电路是在铜的表面上精密排列一氧化碳分子组成。就像推倒一个多米诺骨牌后就能影响到更多的多米诺骨牌一样，只要活动任何一个分子，就会像瀑布一样蔓延到其他的分子。在IBM的Web站点上刊登有显示分子瀑布状态的图片和动画。
    
    　　分子瀑布是通过使排列在铜表面上的一氧化碳分子在能量方面置于准稳定状态而产生的。由于分子不稳定，因此只需使用很小的能量，就能够使分子像多米诺骨牌一样产生运动。
    
    　　如果将运动的分子排列和不活动的分子排列分别看作1和0，那么利用一个分子瀑布就能够表示1位信息。IBM研究人员同时使用很多能够产生分子瀑布的一氧化碳分子排列，制作出了能够进行逻辑和/逻辑乘和数据写入/读取的基本元件。而且已经证明将这些元件连接起来以后，就可以作为计算机电路使用。
    
    　　在实际制作的电路中，最复杂的是3输入排序电路，尺寸为12nm×17nm。在直径7mm铅笔橡皮擦大小的面积上，能够容纳1900亿个这样的电路。
    
    　　“分子瀑布可以说是一种革命性的运算方法。而且在全世界也是首次制作出纳米级运算元件”（IBM公司Almaden研究中心物理学家Andreas Heinrich）。
    
    　　目前，分子瀑布结构是在超高真空和超低温（绝对温度为0.5度至10度）的环境中，使用扫描隧道显微镜（STM），逐个移动分子而制作的。制作最复杂的电路需要花费数小时的时间。
    
    　　另外，分子瀑布一旦发生，就无法恢复原始状态，因此只能进行一次运算。
    
    　　但是，IBM研究员Don Eigler认为：“由于瀑布的引发依靠的是一个分子的运动，因此通过利用电子自旋等其他基本的相互作用，就应该能够产生纳米级瀑布”。他还表示：“这种瀑布存在‘复原\’的可能性，因此能够和普通的计算机电路那样，进行反复的运算”。