Nbits fäst till en LC-defekt linje. Det lokala nematiska direktörfältet n(r), indikerat med cylindriska staplar, roterar med π längs slutna kurvor som omger defektlinjen (svart). Regissörsfältet färgas av sin komponent utanför planet, nz(r), medan xy-plan färgas av regissörens azimutorientering nϕ(r) relativt x-axeln. Närfältsdirektörsprofilen (röd) nära defektlinjen definierar nbit-tillståndet. Den vertikala riktningen kan tolkas som antingen en rumslig eller en tidsdimension. Kredit:Science Advances (2022). DOI:10.1126/sciadv.abp8371
Ett par forskare vid MIT har hittat bevis som tyder på att en ny typ av dator skulle kunna byggas baserad på flytande kristaller snarare än kisel. I deras artikel publicerad i tidskriften Science Advances , Žiga Kos och Jörn Dunkel skisserar en möjlig design för en dator som drar fördel av små skillnader i orienteringen av molekylerna som utgör flytande kristaller och de fördelar som ett sådant system skulle ha jämfört med de som för närvarande används.
De flesta moderna datorskärmar är tillverkade med flytande kristallskärmar (LCD). Sådana skärmar görs genom att odla kristaller i ett plant plan. Dessa kristaller är uppbyggda av stavformade molekyler som radas upp på ett parallellt sätt (de som radas upp på fel sätt tas bort). Orienteringen av molekylerna i LCD-skärmar är inte alla perfekta justeringar, naturligtvis, men de är tillräckligt nära för att möjliggöra skarpa bilder.
I denna nya ansträngning föreslår Kos och Dunkel att det borde vara möjligt att dra fördel av dessa små feljusteringar för att skapa ett nytt sätt att hålla och manipulera datordata. De noterar att en sådan dator kan koda ett unikt värde för varje typ av feljustering för att hålla en bit data. Således skulle en dator som använder detta tillvägagångssätt inte vara begränsad till konventionella binära bitar – den kan ha en hel mängd alternativ, vilket kanske gör den mycket snabbare än maskiner som används idag (beroende på hur snabbt orienteringarna kan ändras).
Molekylernas orienteringar kan manipuleras, noterar de, med hjälp av ett elektriskt fält - och på så sätt utföra beräkningar som liknar hur de görs med vanliga logiska grindar. Forskarna noterar att i deras tillvägagångssätt skulle beräkningar framstå som krusningar som rör sig genom kristallen.
För att ta reda på om deras tillvägagångssätt skulle fungera drog forskarna först upp teorier för att beskriva hur sådana beräkningar skulle gå till. De skapade sedan simuleringar baserade på sina teorier (som visar en fyra-nbits konfiguration som realiserar universella klassiska NOR- och NAND-grindar) och fann att deras idéer verkade vara sunda. De föreslår att deras tillvägagångssätt är redo för testning om ett team av ingenjörer skulle vara intresserade. + Utforska vidare
© 2022 Science X Network
