Молекулярный пессимизм

Алексей Свиридов aka Zopuhh

Спецвыпуск: Хакер, номер #055, стр. 055-064-4

Впервые принципиальную возможность реализации флуоресцентной схемы с двумя лазерами продемонстрировали еще в 80-х годах прошлого века в Калифорнийском университете, а сейчас уже есть работающие именно по этому принципу прототипы. К примеру, компания C3D заявила о создании новейшего типа носителей информации под общим названием FMD ROM (fluorescent multilayer disk - флуоресцентный многослойный диск). Уже первые модели, информация на которых записана всего в десять слоев, способны вмещать 140 Гб на диске размером со стандартный CD. Причем производители заявляют, что даже эта используемая технология позволяет увеличить количество слоев, а значит и плотность записи информации минимум в десять раз.

Такие разработки, несмотря на то, что они демонстрируют жизнеспособность технологий, ориентированных на сверхплотные способы записи информации, можно назвать только "условно молекулярными". Истинная "молекулярность" еще не реализована, так как в существующих схемах для записи одного бита используется множество молекул. По законам физики размер площадки, на которую воздействует лазер, не может быть меньше, чем длина волны используемого излучения. Поэтому для сверхплотной записи информации, кроме всего прочего, не обойтись без фиолетовых и даже ультрафиолетовых лазеров, которые пока экзотика.

Другую многообещающую технологию создания молекулярных механизмов запоминания недавно продемонстрировали ученые из Йельского университета в коллективе с разработчиками из Hewlett-Packard. В предложенной ими схеме элементарная ячейка памяти составлялась из примерно тысячи органических молекул, помещенных между металлическими электродами. При подаче на электроды некоторого напряжения эта система удерживала электроны, что исследователи использовали для записи в нее информации - 0 или 1. Было получено очень короткое время отклика, но при этом можно было удерживать заданное состояния всего в течение пяти-десяти минут. Естественно, эта схема реализации не подходит для создания ПЗУ, но нескольких минут удержания электронов больше чем достаточно для работы оперативной памяти.

Молекулярные провода

Кроме логических элементов и модулей памяти, без соединяющих их проводов молекулярный компьютер будет немыслим. Эта проблема тоже очень серьезна, хотя на первый взгляд кажется гораздо менее существенной, чем разработка нового типа транзисторов или ОЗУ. Несмотря на малое энергопотребление элементов молекулярного ЭВМ, выделение тепла в соединительных элементах может быть очень значительным, поэтому ученые ищут материалы, которые обладали бы минимальным сопротивлением. Традиционные проводники, например высоколегированный кремний (не говоря уже о металлических "проводах"), на эту роль не подходят, поскольку они не могут быть уменьшены до необходимых размеров без ущерба ценным качествам.