美研制出世界首块可编程纳米处理器

2011-2-11 09:01 来源: 中国科学院
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  据美国物理学家组织网2月10日(北京时间)报道,美国哈佛大学和麦特公司(Mitre Corp)科学家携手研发出世界上首块可编程的纳米处理器,该纳米线路不仅能够进行电子编程,还能实现一些较基本的计算和逻辑推理功能,朝着复杂的用人工合成纳米元件组装计算机线路迈出了关键一步。研究发表在10日出版的《自然》杂志上。

  主要研究人员、美国哈佛大学化学系原主任查尔斯·李波表示,这项研究之所以在电路的复杂性和功能性方面取得重大突破,是因为这种电路与目前主流电路的构建方法完全不同,它是采用自下而上的方法构建而成的。研究人员利用最新技术设计并合成出全新纳米线组件,这些纳米线组件展示出了构建功能性电子线路所需的可重复性,而且完全可以升级,这就使得组装更大型、功能更强大的纳米处理器成为可能。他们同时还证明,这些超薄纳米电路可以采用电学方法进行编程,让其执行大量基本运算和逻辑功能。  

  过去的10年到15年内,科学家们一直在研究纳米线、碳纳米管以及其他纳米结构,并几乎组装出了所有设备,但由于单个纳米结构性能的多样性这一重大局限,最基本电路一直无法研制成功。现在,这个最新研究完全克服了这一局限,采用自下而上的方式构建出最基本电路。

  另外,该纳米处理器中的电路在操作时耗能极少。由于纳米线组件中包含的晶体管开关是“永久性的”,与传统微型计算机电路中的晶体管不同,一旦该纳米线晶体管被编程,它们不需要任何额外的电能来保存其记忆。

  麦特公司资深科学家詹姆士·埃伦博根表示,50多年前物理学家理查德·费曼提出了纳米计算机的概念,新纳米处理器的研制成功是实现这一概念的重要里程碑。