کامپیوتری که از کریستال های مایع ساخته شده باشد، محاسبات را موج می زند

یک کامپیوتر پیشنهادی که با استفاده از کریستال های مایع ساخته شده است – شبیه به آنچه در تلویزیون های LCD یافت می شود – از جهت گیری مولکول ها برای ذخیره داده ها استفاده می کند. سنگ ها مانند موج هایی در مایع به نظر می رسند

فیزیک


19 آگوست 2022

مرجع مجله: دانشمندان پیشرفت می کنندDOI: doi.org/10.1126/sciadv.abp8371

درباره این موضوعات بیشتر بدانید:


منبع: https://www.newscientist.com/article/2334577-computer-made-from-liquid-crystals-would-ripple-with-calculations/?utm_campaign=RSS%7CNSNS&utm_source=NSNS&utm_medium=RSS&utm_content=home

موج‌ها و عیوب کریستال‌های مایع مانند آنچه در تلویزیون‌ها یافت می‌شوند می‌توانند برای ساختن نوع جدیدی از کامپیوتر استفاده شوند.

کارل گاف/کتابخانه عکس علمی

قطره کریستال مایع زیر میکروسکوپ

کریستال های مایع از مولکول های میله ای شکلی تشکیل شده اند که مانند سیال شناور هستند و در آن هایی که نماتیک هستند، مولکول ها عمدتاً موازی یکدیگر هستند. کوس می‌گوید برای دستگاه‌هایی مانند صفحه‌نمایش‌های تلویزیون، مولکول‌های عجیب و غریبی که در مسیر اشتباه قرار دارند باید در طول فرآیند تولید از بین بروند، اما این نقص‌ها برای ساخت یک کامپیوتر کریستال مایع حیاتی هستند.

کریستال های مایع مواد آشنا هستند زیرا ما زمان زیادی را صرف خیره شدن به صفحه نمایش می کنیم توماس ماچون در دانشگاه بریستول در بریتانیا، اما مطالعه جدید نشان می دهد که آنها می توانند به روشی بسیار متفاوت – برای تقلید از کامپیوترهای کوانتومی – استفاده شوند.

دانکل می گوید از آنجایی که کامپیوتر کریستال مایع فقط از 0 و 1 استفاده نمی کند، برخی از محاسبات آن مشابه نحوه کار کامپیوترهای کوانتومی است، زیرا آنها می توانند همزمان اطلاعات بیشتری را نسبت به کامپیوترهای معمولی پردازش کنند. به طور خاص، حالت‌هایی که کاملاً 0 نیستند و کاملاً 1 نیستند که در رایانه‌های معمولی وجود ندارند، می‌توانند استفاده شوند. دانکل می‌گوید از آنجایی که فناوری کریستال مایع کاملاً پیشرفته است، ساخت رایانه از آنها ممکن است به اندازه ساخت رایانه‌های کوانتومی طول بکشد.

قطره کریستال مایع، میکروگراف نور پلاریزه.  بزرگنمایی: x70 اگر به عرض 10 سانتی متر چاپ شود.
زیگا کوس در دانشگاه لیوبلیانا در اسلوونی و یورن دانکل در مؤسسه فناوری ماساچوست، جایگزین‌هایی برای اجزای اصلی رایانه با استفاده از کریستال‌های مایع نماتیک به‌جای الکترونیک پیشنهاد کرده‌اند.

در رایانه های معمولی، اطلاعات به صورت یک سری بیت، نسخه های الکترونیکی 1 و 0 ذخیره می شود. در رایانه کریستال مایع کوس و دانکل، اطلاعات به یک سری از جهت های معیوب ترجمه می شوند. یک نقص کریستال مایع می تواند مقدار متفاوتی را برای هر درجه متفاوت از عدم همسویی با مولکول های دیگر رمزگذاری کند.

سپس می‌توان از میدان‌های الکتریکی برای دستکاری مولکول‌ها برای انجام محاسبات اولیه، مشابه عملکرد مدارهای ساده‌ای به نام گیت‌های منطقی در یک رایانه معمولی استفاده کرد. محاسبات در رایانه پیشنهادی به صورت امواجی که در مایع منتشر می شوند ظاهر می شوند.

کوس می‌گوید که محققان دیگر قبلاً در آزمایش‌هایی با موفقیت عیوب کریستال مایع را به شکل الگوهایی با میدان‌های الکتریکی جمع‌آوری کرده‌اند، بنابراین ابتدایی‌ترین فناوری برای شروع ساخت یک کامپیوتر کریستال مایع نماتیک از قبل وجود دارد.

توسط احمد گل کار

احمد گل کار