Новости химической науки > Химическое колесо может раскрутить компьютеры будущего

По словам исследователей из Японии, кругообразное расположение молекул хинона может одновременно выполнять до 16 операций, что дает огромные потенциальные возможности для увеличения производительности компьютеров будущего.

Анирбан Бандиопадхиай (Anirban Bandyopadhyay) и Сомобрата Ачария (Somobrata Acharya) из Национального Института Наук о Материалах в Ибараки использовали молекулярный переключатель, способный принимать четыре состояния, из дурохинона (2,3,5,6-тетраметил-1,4-бензохинона). Бандиопадхиай уже продемонстрировал ранее, что в зависимости от заряда и конформации каждое из этих производных хинона может хранить два байта информации.

Кругообразное расположение 17 молекул дурохинона может переключаться между состояниями с помощью центральной молекулы. (Рисунок из Appl. Phys. Lett., 2006, 89, 243506)

Дальнейшая работа исследователей была посвящена изучению самоорганизации нескольких дурохиноновых молекул на поверхности золота. Было обнаружено, что 16 молекул могут образовать замкнутый круг, в центре которого располагается семнадцатая молекула – такая самоорганизация реализуется за счет сетки водородных связей, возникающих между молекулами. Так как каждая из молекул дурохинона взаимодействует с соседями, то независимыми друг от друга остаются только восемь молекул в составе супрамолекулярного «колеса».

Было обнаружено, что воздействие электронных импульсов сканирующего тупннельного микроскопа, влияющее на состояние центральной молекулы дурохинона, позволяет передается на восемь молекул, находящихся на периферии молекулярного круга.

Так как каждая из восьми молекул может хранить два бита информации, теоретически молекулярный прибор имеет информационную емкость в 16 бит, позволяя одновременно осуществлять параллельные вычисления. По словам Бандиопадхиай, это обстоятельство может обусловить применение нового молекулярного прибора для разработки компьютеров будущего.

Источник: Appl. Phys. Lett., 2006, 89, 243506 (DOI: 10.1063/1.2402895)

метки статьи: #квантовая химия, #новые материалы, #органическая химия, #физическая химия