पहली सिलिकॉन कंप्यूटर चिप्स दिखाई देने लगे क्योंकि दौड़ चल रही है। हार्डवेयर निर्माता लगातार टिनियर और टिनियर रिक्त स्थान में जितना संभव हो उतने ट्रांजिस्टर को क्रैम करने के लिए उन्माद में एक-दूसरे को एक-दूसरे से ऊपर उठा रहे हैं। 2014 में इंटेल ने प्रोसेसर की रिहाई मनाई जिसमें ट्रांजिस्टर की बालियों के एक स्ट्रैंड के व्यास की तुलना में 6, 000 गुना छोटा था। हालांकि, आणविक-स्तर ट्रांजिस्टर के निर्माण को प्राप्त करने के सपने से यह एक बहुत रोना है। 17 जून 2016 को, बीजिंग में पेकिंग विश्वविद्यालय में शोधकर्ताओं के एक समूह ने साबित कर दिया होगा कि यह सपना वास्तविकता के करीब हो सकता है जो हम सोचते हैं। चूंकि छोटे हार्डवेयर की दौड़ जारी है, हम भी हमारे लिए इसका क्या अर्थ हो सकते हैं और अणु-आकार की तकनीक को वास्तविकता बनाने की कोशिश में निर्माताओं को क्या चुनौतियों का सामना करना पड़ सकता है।

शब्द "अणु" के साथ समस्या

जब भी हम अणु के बारे में सोचते हैं, हम कुछ असाधारण रूप से छोटे के बारे में सोचते हैं - कुछ इतना छोटा यह केवल उच्च-विशिष्ट उपकरणों के साथ देखा जा सकता है। समस्या यह है कि, परमाणुओं के विपरीत, अणु हमेशा ऐसे माइक्रोस्कोपिक आयामों में नहीं आते हैं। जब कोई मुझे बताता है कि उन्होंने एक ट्रांजिस्टर बनाया है जिसमें एक अणु होता है, तो पहला सवाल जो दिमाग में आता है, "हम किस तरह के अणु के बारे में बात कर रहे हैं?"

एक आणविक श्रृंखला बहुत बड़ा हो सकता है। आपके शरीर के हर कोशिका के अंदर डीएनए जैसे पॉलिमर पूरी तरह से फैले हुए 1.5 से 3 मीटर तक कहीं भी माप सकते हैं, और यह केवल एक अणु है। हम आमतौर पर आकार के संदर्भ के बिंदु के रूप में पानी के अणुओं जैसे चीजों का उपयोग करते हैं, यदि आप उत्सुक हैं तो व्यास में लगभग 0.275 नैनोमीटर मापते हैं। इनमें से कोई भी पेकिंग विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं द्वारा विकसित ट्रांजिस्टर के आकार के उचित प्रतिनिधित्व को सही ढंग से शामिल नहीं कर सकता है।

हम जो जानते हैं वह यह है कि ये स्विच ग्रैफेन (कार्बन की एक आणविक व्यवस्था जो एक परमाणु मोटी है) इलेक्ट्रोड्स से बना है जिसमें उनके बीच मेथिलिन समूह होते हैं। किसी भी मीडिया आउटलेट ने हमें उचित संकेत नहीं दिया है कि इस तरह का एक ट्रांजिस्टर कितना बड़ा होगा, लेकिन यह एक सुरक्षित शर्त हो सकती है कि हम एक पानी के अणु के करीब कुछ (देख रहे हैं कि डीएनए से छोटे ग्रैफेन और मेथिलिन समूह कैसे हैं) अणु।

आकार सब कुछ नहीं है

हालांकि यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि आप एक छोटी सी जगह के भीतर जितना संभव हो उतना पंच पैक करें, ट्रांजिस्टर के आकार को कम करना केवल एक चीज नहीं है जो आप कर सकते हैं। एक प्रभावी आणविक स्विच बनाने के साथ-साथ अपने पूर्ववर्तियों (कुछ घंटों) की तुलना में काफी अधिक जीवनकाल (एक वर्ष) है, पेकिंग यू के शोधकर्ताओं ने भी एक और सफलता हासिल की है: स्विच इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित करने के बजाय फोटॉन का उपयोग करके संवाद भी कर सकता है। फोटोन विद्युत चुम्बकीय तरंगों (100 गुना तेजी से) की तुलना में बहुत तेज़ी से यात्रा करते हैं, जिसका अर्थ है कि हम दोनों छोटे ट्रांजिस्टर को छोटी जगहों में क्रैक करने में सक्षम होंगे और उन छोटे बगर्स को गति प्रदान करेंगे जो गॉर्डन मूर के पास हो सकते हैं कभी सपना देखा

यह छोटा हार्डवेयर चुनौती क्यों दे रहा है

जैसा कि हम परमाणु या आणविक स्तर पर किसी भी चीज के साथ सौदा करते हैं, चीजें बहुत अस्थिर हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों में धातुओं और अन्य प्रवाहकीय सामग्रियों के परमाणु संरचनाओं को इतनी थोड़ी सी जगहांतरित करने के लिए एक मजबूत प्रवृत्ति होती है। इस तरह की एक शिफ्ट को सिग्नल के रूप में व्याख्या किया जा सकता है। परमाणु स्तर पर सामग्री के माइक्रोस्कोपिक "अनाज" ट्रांजिस्टर को अनुचित तरीके से कार्य करने का कारण बन सकता है। पेकिंग यू। शोधकर्ताओं ने अब तक एक स्विच बनाने में कामयाब रहा है जो एक साल की स्थायित्व के साथ एक सौ गुना सक्रिय और निष्क्रिय कर सकता है। हालांकि यह एक अद्भुत उपलब्धि है क्योंकि यह खड़ा है, मुझे संदेह है कि कई लोग कैंसर प्रवण हम्सटर के जीवनकाल के साथ कंप्यूटर रखने के लिए रोमांचित होंगे। पहली वास्तविक चुनौती माइक्रो-इलेक्ट्रॉनिक पर्यावरण को इस तरह से अलग करने में है कि यह एक दशक से अधिक समय तक चल सकती है।

यहां तक ​​कि यदि एक व्यवहार्य, अत्यधिक टिकाऊ आणविक स्विच अंततः किसी के द्वारा बनाया गया है, तो इसे एक सुव्यवस्थित विनिर्माण प्रक्रिया में प्राप्त करने से स्वयं एक नई चुनौती प्रस्तुत होती है। निकट भविष्य के लिए, आंतरिक हार्डवेयर संचार के लिए एकीकृत सर्किट जाने-जाने की विधि हैं। आणविक स्विच के साथ काम करने के लिए इस भारी प्रणाली को प्राप्त करना असंभव है। चोट के अपमान को जोड़ने के लिए, अणुओं के बीच छोटे अंतराल के अंदर चीजों को मापने (जो आपको अंदर संग्रहीत डेटा को पढ़ने के लिए करने की आवश्यकता है) को अत्यधिक विशिष्ट वातावरण की आवश्यकता होती है जिन्हें बनाए रखने के लिए बहुत सारी ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

टेकवे

मानव जाति के कुछ छोटे अणुओं के आकार को बदलने का प्रयास बहुत मोहक है और बहुत सारे वादे रखता है। यही है, अगर निर्माताओं को बाधाओं से गुजरना पड़ता है जैसे कि डेटा पढ़ने के लिए क्रायोजेनिक तापमान की आवश्यकता होती है, अणुओं और गुफाओं के स्तर के विद्युत चुम्बकीय सर्किटों के बीच कनेक्टिविटी में अंतर से छुटकारा पाता है, और किसी भी तरह से इस तकनीक के छोटे जीवनकाल को कम करने में परीक्षण करते हैं असली दुनिया। यदि वे इन हुप्स के माध्यम से कूद सकते हैं, तो हाँ, आण्विक स्विच तकनीक निश्चित रूप से एक क्रांति बनाने जा रही है जो वर्तमान एकीकृत सर्किट और सिलिकॉन आधारित चिप्स अप्रचलित रूप से प्रस्तुत करेगी।

आपको कब लगता है कि हम इन सभी चुनौतियों को दूर करने में सक्षम होंगे? एक टिप्पणी में हमें बताओ!