Компьютер-Информ || Архив || Рубрики || Поиск || Подписка || Работа || О "КИ" || Карта
Новые технологии
Компания Freescale Semiconductor создала микрочип памяти на основе кремниевых
нанокристаллов емкостью 24 Мбит по 90-нанометровой технологии.
По мнению Freescale Semiconductor, запоминающие устройства на основе кремниевых
нанокристаллов (так называемые тонкопленочные устройства хранения данных) вытеснят
широко распространенные в настоящее время микросхемы флэш-памяти, изготовленные
по технологии транзисторов с "плавающим" затвором, т. к. возможности
данной технологии будут полностью исчерпаны в течение ближайших четырех лет,
и наращивать емкость носителей станет практически невозможно.
Среди основных достоинств тонкопленочных ЗУ разработчики выделяют высокую емкость,
низкое энергопотребление, меньшие, по сравнению с флэш-носителями, физические
размеры и высокую надежность. Память на основе кремниевых нанокристаллов является
энергонезависимой, соответственно, данные сохраняются при отсутствии питания.
Ученый Вейчжун Яо (Weijun Yao) из университета Брауна в Провиденсе, Род-Айленд
(Brown University, http://www.brown.edu) использовал для создания минимального
элемента квантового компьютера (кубита) вместо атомов и молекул так называемые
электронные пузырьки. По мнению исследователя, с их помощью можно построить
регистр из 1030 кубитов.
Для получения электронного пузырька необходим жидкий гелий, охлажденный ниже
2,17 градусов Кельвина. При такой температуре он ведет себя как супержидкость,
т. е., имеет нулевую вязкость. В жидкость на большой скорости вгоняют электроны,
которые, в конце концов, останавливаются под воздействием атомов гелия и оказываются
в "пещерках" диаметром примерно 3,8 нм, окруженных примерно 700 атомами
гелия. Таким образом, решается одна из фундаментальных проблем создания квантовых
компьютеров - достаточная изоляция кубитов друг от друга. "Что может быть
более изолированным, чем электрон в пузырьке?" - спрашивает Яо. - "Электрон
внутри каждого пузырька очень слабо взаимодействует с окружающими его атомами
гелия".
Значения кубита, по словам Яо, можно кодировать спином электрона. В присутствии
магнитного поля он может быть либо параллелен, либо противоположен ему. Большое
количество электронов, каждый из которых расположен в своем пузырьке, может
быть заключено в структуры при помощи "линейной четырехполюсной ловушки",
выстраивающей электроны в шеренгу, и набора проводящих колец, которые создают
поле напряжения для каждого пузырька.
Первый этап работы компьютера - установка всех спинов в одинаковое положение
- может проходить путем охлаждения системы до 0,1 градуса Кельвина. Манипуляция
электронами происходит приложением комбинации градиента магнитного поля к линии
и варьированием частоты напряжений в ловушке четырехполюсника. Воздействие изменяет
спины каждого электрона и заставляет их выполнять операции логических гейтов.
Для считывания спина электрона напряжение на конце цепочки электронов можно
снизить до уровня, когда каждый пузырек дрейфует в градиенте магнитного поля
со скоростью, зависящей от спина электрона. Эта скорость дрейфа может быть считана
при помощи лазеров.
Поскольку минимальная единица информации квантового компьютера - кубит - может
одновременно нести два значения, на одном кубите можно одновременно проводить
два вычисления, на двух кубитах - 4, на трех - 6 и так далее. "Я не вижу
серьезных технических препятствий в создании системы, которая будет работать
со 100 кубитами", - сказал Яо. - "Это означает, что одновременно она
может выполнять 1000 миллиардов миллиардов миллиардов (1030) операций".
По материалам New Scientist
Другое достижение ученых из того же университета Брауна - кремниевый лазер.
Его создали исследователи во главе с профессором физики Джимми Сюем (Jimmy Xu).
До сих пор считалось, что кремний, из-за его структуры, применить в лазере физически
невозможно.
Для этого потребовалось изменить строение кусочка кремния - просверлить по "трафарету"
из анодированного алюминия миллиарды отверстий в частичке нанометрового масштаба.
Результат - слабый, но истинный лазерный свет.
Чтобы сделать кремниевый лазер жизнеспособным, ему надо добавить мощности и
заставить работать при комнатной температуре (сейчас он функционирует при 200
градусах ниже нуля).
Тем не менее, в будущем материал с электронными свойствами кремния и оптическими
свойствами лазера был бы очень востребован: с его помощью можно создать более
быстрые и мощные компьютеры, новые оптоволоконные сети и так далее.
Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) добились разрешения
100 мегапикселей на квадратный дюйм, создав "живую камеру". В качестве
матрицы использованы генетически модифицированные светочувствительные бактерии,
которые при фотосинтезе не подвергаются каким-либо другим нежелательным биологическим
процессам.
Принцип работы "живой" матрицы заключается в том, что при попадании
света бактерии темнеют. И такое одноцветное изображение остается запечатленным
уже навсегда. Пока требуется достаточно большое время экспонирования (4 часа),
и чувствительны бактерии только к красному свету.
"Живая камера" вряд ли когда-нибудь будет доступна в магазинах. Но
ученые продолжают работать над получением светочувствительных материалов, используя
бактерии. Для получения цветного изображения они пытаются использовать специальную
субстанцию, помогающую человеческой сетчатке глаза различать огромное количество
оттенков.
Ученые под руководством Пэта Хэнрахана из Стэндфордского университета в Калифорнии
разработали технологию, которая позволит устранить характерный для цифровой
фотографии эффект "размытости", когда часть картинки оказывается не
в фокусе. Для этого ученые расположили между объективом камеры и матрицей массив
из 90 тыс. миниатюрных линз размером в 125 микрометров каждая. В процессе съемки
электроника измеряет и запоминает углы, под которыми на каждую из микролинз
падают лучи света, а также высчитывает интенсивность освещения во всех точках.
Далее, зная эти параметры, при помощи специального ПО в лабораторных условиях
можно реконструировать изображение, сделав его более четким.
Примечательно, что технология подходит не только для восстановления всего снимка
целиком, но и для коррекции отдельных его частей. Например, можно "исправить"
основной объект в кадре или же улучшить четкость фона.
По материалам New Scientist
Рубрики || Работа
|| Услуги || Поиск
|| Архив || Дни
рождения
О "КИ" || График
выхода || Карта сайта || Подписка
Рассылка анонсов газеты по электронной почте
Сайт газеты "Компьютер-Информ" является зарегистрированным электронным СМИ.
Свидетельство Эл 77-4461 от 2 апреля 2001 г.
Перепечатка материалов
без письменного согласия редакции запрещена.
При использовании материалов газеты в Интернет гиперссылка обязательна.
Телефон редакции (812) 718-6666, 718-6555.
Адрес: 196084, СПб, ул.Заставская, д.23, БЦ "Авиатор", 3-й этаж, офис 307
e-mail: editor@ci.ru
Для пресс-релизов и новостей news@ci.ru