通过德克萨斯州A&M大学学分:Pixabay / CC0公共领域在杂志上发表于自然界,国际研究人员已经描述了一种具有特殊计算实力的新型分子器件
让人联想到可塑性oF连接在人类大脑中,可以通过简单地改变施加的电压
此外,可以通过简单地改变不同的计算任务来重新配置设备
。如神经细胞可以存储存储器,同一设备也可以保留未来检索的信息“”脑具有通过制造和破碎神经细胞之间的连接来改变其接线的显着能力
在物理系统中实现了相当的东西,“博士说
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德克萨斯州A&M大学电脑工程系教授
斯坦利·威廉姆斯“”我们现在创建了一种具有急剧重新配置性的分子器件,这不是通过更改物理连接大脑,但通过重新编程其逻辑
“”博士
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俄克拉荷马大学的量子研究和技术(CQRT)主任Venkatesan,科学联盟在国家标准与技术研究所,新加坡国立大学电脑工程研究所和兼职教授,补充说,他们的分子装置可能在未来有助于设计下一代加工芯片,增强计算能力和速度,但消耗能源显着降低是否是熟悉的笔记本电脑或复杂的超级计算机,数字技术面临常见的克星,von Neumann瓶颈
这种计算处理的延迟是当前计算机拱起的结果其中,包含数据和程序的存储器与处理器物理分离
,因此,计算机在两个系统之间花费大量时间穿梭信息,从而导致瓶颈
此外,尽管处理器速度非常快,但是这些单元可以在信息交换期间的延长时间怠速怠速
作为用于设计存储器单元和处理器的传统电子部件的替代方法,所谓的存储器的设备提供了一种方式规避von neumann botTleneck
诸如由二氧化铌和二氧化钒制成的映射器,从设定温度转变为导体的绝缘体该特性使这些类型的储物器能够执行计算的能力并且存储数据
然而,尽管存在许多优点,但是这些金属氧化物存储器由稀土元素制成,并且只能在限制性温度制度中操作
,因此,已经进行了持续的搜索有前途的有机分子可以执行可比较的椎间子功能,所述威廉姆斯
博士
博士,印度科学协会教授,设计了这项工作中使用的材料
该化合物具有与TH结合的中央金属原子(铁)称为配体的Ree苯基偶氮吡啶有机分子
“这与电子海绵类似于可以可逆地吸收多达六个电子的电子海绵,导致七种不同的氧化还原状态,”Sreebrata“”互连在这些状态之间是本工作中所示重新配置性背后的关键
“”博士
新加坡全国大学的研究员SreeTosh Goswami通过创建一个包括的微小电路设计了这个项目夹在顶部的金色和金液 - 进入纳米型和氧化铟锡层之间的40纳米分子膜层在底部
上施加负电压,SreeTosh目睹了电流 - 电压曲线这与任何人在
之前没有看到任何人?IKE金属氧化物忆物,其可以在仅一个固定电压下从金属切换到绝缘体,有机分子装置可以在几个离散的顺序电压下将来自绝缘体的绝缘体来回切换到导体“所以,如果你想到的话设备作为开关,随着我们扫描的电压更加负,设备首先从ON切换到OFF,然后关闭到ON,然后关闭,然后返回到
我会说我们只是吹出我们的座位,“Venkatesan
”“我们不得不说服我们所看到的是真实的
”“SreeTosh和Sreebrata调查了奇妙切换的分子机制使用称为拉曼光谱的成像技术的行为
特别地,他们寻找光谱签名在有机分子的振动运动中可以解释多转变
他们的研究表明,扫描电压负极触发分子上的配体进行一系列减少,或电子获得的事件在关闭状态和状态之间转换的分子
接下来,为了数学上描述分子装置的极其复杂的电流 - 电压曲线,威廉姆斯偏离了基于基于基于基于基于基于基于基于基于基于物理的方程的方法
[相反,他描述了使用“if-well-else”语句的决策树算法的分子的行为,在几个计算机程序中的常见代码行,特别是数字游戏
“视频游戏具有结构你有的地方EA字符,做某事,然后发生某些东西的结果
等等,如果在计算机算法中写出OUT,则它们是IF-else语句,“威廉姆斯
“这里,由于施加电压,分子正在切换到OFF,而且当我有eureka时刻使用决策树来描述这些设备时,它很好地工作
”但研究人员进一步进一步利用这些分子器件来运行不同现实的实际计算任务的程序
SreeTosh通过实验显示,他们的设备可以在单个时间步骤中执行相当复杂的计算,然后重新编程以执行另一个任务下一个瞬间
“这是非常非凡的;我们的设备正在做一些像大脑所做的那样,但以一种非常不同的方式,“Sreeetosh
”当你学习新的或当你决定时,大脑实际上可以重新配置和改变物理接线
同样,我们可以通过给予它们不同的电压脉冲来逻辑上重新编程或重新配置我们的设备,然后他们在
之前看到了“Venkatesan注意到它需要数千个晶体管以执行相同的计算功能其中一个分子器件具有不同的决策树
因此,他说他们的技术可能首先用于手持设备,如手机和传感器,以及电力有限的其他应用
其他对研究的贡献者包括DR
ABHIJET PATRA和DR
a来自新加坡国立大学的RIANDO;博士
Rajib Pramanick和Dr从印度科学协会的Santi Prasad Rath Rath;博士
来自科罗拉多州惠普Packard Enterprise的Martin foltin;和博士
爱尔兰利默里克大学的Damien Thompsonvenkatesan表示,这项研究表明这支合作团队的未来发现,这将包括纳米科技和工程中心印度科学研究所与NIST的微系统和纳米技术划分
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