Персональная эволюция

Илья Разумов (razumov@inbox.ru)

Спецвыпуск: Хакер, номер #055, стр. 055-098-4

Альтернативы кремнию

Повторю, что в мире одновременно ведется разработка нескольких технологий, призванных заменить существующую ныне кремниевую. Остановимся вкратце на каждой из них. Пойдем по алфавиту ;-).

Биокомпьютеры

Биологические компьютеры - это обычные ПК, только основанные на ДНК-вычислениях ;-). Реально показательных работ в этой области так мало, что говорить о существенных результатах не приходится. Основная идея состоит в понимании механизма формирования пространственно-временной структуры биосистем исходя из микроструктуры генетического кода и его переложении на машинную логику. Звучит сложно, но потенциал, заложенный в этой идее, позволяет ученым не унывая проводить все новые опыты и пытаться докопаться до истины.

Квантовый компьютер

Как ты уже, наверное, догадался, квантовый компьютер должен работать по законам квантовой механики, которая, как мне кажется, знакома небольшой части аудитории Спеца. Эта наука фактически отрицает всю традиционную (ее еще называют классической) физику, которую ты так не любил в школе, и выводит свои собственные закономерности природы нашего мира. Согласно квантовой механике, один и тот же объект может занимать два положения одновременно ;-). Удивительно, но это работает! И работает превосходно. Короче, сложнейшая наука, и не стоит вдаваться в нее в рамках этой статьи, затронем лишь необходимые нам аспекты. Кому интересны детали - отсылаю к третьему тому курса теоретической физики Ландау и Лившица ;-).

Итак, согласно упомянутой науке, один квантовый бит может находиться одновременно в трех состояниях: "вкл", "выкл" и в переходном. Напрягаем память, на что похоже? Правильно, на транзистор. Нетрудно подсчитать, что 32 таких бита могут образовывать немногим больше 4 млрд. различных комбинаций. Не слабо, не так ли? Итак, главная задача ученых - заставить работать все эти 32-бита (их называют q-битами) в рамках одного квантового устройства. Не считая всех проблем, связанных с созданием элементов памяти и логики, стоит отметить, что на сегодня ученым удалось связать друг с другом только три электрона. Но уже существуют некие прототипы квантовых компьютеров, способных решать логические задачи. "Светлые умы человечества" обещают массовое производство квантовых ПК уже в 2015-2020 годах.

Молекулярный компьютер

Изоморфные формы некоторых молекул всегда будоражили умы ученых стабильностью своих состояний. Если хорошенько разобраться, это не что иное, как естественный триггер! Тогда почему бы все это не объединить и не создать молекулярный компьютер? Приблизительно так рассуждают исследователи, работающие над его созданием. В процессе фотосинтеза молекула принимает различные состояния, так что ученым остается лишь присвоить определенные логические значения каждому состоянию, то есть "0" или "1". Компания HP особенно отличилась в работах по созданию молекулярного компьютера. Используя определенные молекулы, ученые определили, что их фотоцикл состоит всего из двух состояний, "переключать" которые можно изменяя кислотно-щелочной баланс среды. Последнее очень легко сделать с помощью электрического сигнала. Современные технологии уже позволяют создавать целые цепочки молекул, организованные подобным образом. Таким образом, очень даже возможно, что и молекулярные компьютеры ждут нас "не за горами".