Inżynier podgląda atomy

– To wielki krok w kierunku skonstruowania komputera kwantowego – mówi „Rz” dr Paul Seidler, szef pionu nanotechnologii laboratorium IBM w Zurychu

Aktualizacja: 13.06.2009 10:09 Publikacja: 13.06.2009 02:15

Elementy czipów używanych we współczesnych komputerach są tak małe, że można je obserwować tylko prz

Elementy czipów używanych we współczesnych komputerach są tak małe, że można je obserwować tylko przez mikroskop

Foto: IBM

Odkrycia dokonali naukowcy z IBM Research Laboratory wraz z kolegami z uniwersytetów w Regensburgu w Niemczech i Utrechcie w Holandii. Przyczyni się ono m.in. do rozwoju elektroniki molekularnej. Przyśpieszy prace nad komputerem kwantowym nieporównywalnie szybszym niż współczesne maszyny.

Naukowcom pierwszy raz udało się zmierzyć ładunek elektryczny pojedynczych atomów. Zaobserwowali niewielkie różnice sił pomiędzy naładowanymi i pozbawionymi ładunku atomami złota i srebra.

– Nasze odkrycie może doprowadzić do rewolucyjnych zmian w technologiach i urządzeniach komputerowych przyszłości – powiedział Gerhard Meyer z IBM Research Laboratory. Odkrycie opisuje nowe wydanie „Science”.

O praktycznych zastosowaniach tej techniki mówi dr Paul Seidler, szef pionu badań nanotechnologicznych w IBM Research Laboratory w Zurychu.

[b]Rz: Jakie znaczenie dla nauki ma to odkrycie?[/b]

[b]Paul F. Seidler: [/b]– To milowy krok w rozwoju badań w nanoskali, otwiera nowe możliwości w badaniu struktur i urządzeń na poziomie atomowym i cząsteczkowym.

[b]Co to właściwie jest nanotechnologia? Czy to chemia, czy fizyka?[/b]

Pole zainteresowania nanotechnologii określone jest przez rozmiar. W powszechnym użyciu jest definicja, która opisuje materiały o wielkości 100 nanometrów (czyli miliardowych części metra) lub poniżej tej wartości. Skala tak zdefiniowanych zjawisk jest najważniejsza, bez względu na charakterystykę danego materiału. Innymi słowy, interesujemy się światem w skali, w jakiej możemy dostrzec molekuły. Mówiąc o nanotechnologii, mamy na myśli ich właściwości i charakterystykę. Inaczej mówilibyśmy o opisie natury, jaką możemy dostrzec wokół za pomocą naszych zmysłów.  Opanowaliśmy narzędzia, którymi całkiem sprawnie możemy się posługiwać w nanotechnologii. Obecnie wykorzystujemy je w wielu dziedzinach: np. medycynie, przemyśle samochodowym, nawet w reklamie (np. naklejki) czy do wyrobu farb do malowania mieszkań.

[b]Czy możemy obyć się bez nanotechnologii?[/b]

Ludzie żyjący 1 tys. lat temu umierali młodo, nie spodziewając się specjalnych zmian w swoim życiu. Coś takiego dla współczesnego człowieka byłoby tylko źródłem frustracji. Ludzie urodzeni dzisiaj oczekują czegoś zupełnie odwrotnego. Każdy rok musi przynosić nowe urządzenia, które dają nowe możliwości. Ważne, żeby ludzie zrozumieli, że współczesna technika nie istniałaby bez nanotechnologii. W ciągu ostatnich 50 lat żyliśmy w unikalnym okresie rozwoju nauki. Od 150 lat z biegiem czasu przedmioty, jakie ludzie wytwarzali, były coraz mniejsze i bardziej precyzyjne. Przejście od dokładności jednej dziesiątej milimetra do precyzji 100 nanometrów, a dzisiaj nawet angstrema (jednej dziesiątej nanometra), to rewolucja porównywalna do tej, jaką wywołało wprowadzenie półprzewodników. Żyjemy w specyficznych czasach. Okres mikrotechnologii powoli odchodzi, zastępuje ją nanotechnologia i przenika do wszystkich gałęzi przemysłu.

[b]Czy są jakieś granice, do jakich dojdą ludzkie możliwości?[/b]

To, co dotychczas osiągnęliśmy, to wielkość jednego atomu. Człowiek sięga jednak dalej w mikroświat, dowodzą tego choćby eksperymenty z rozbijaniem cząstek, jakie mają być przeprowadzone w akceleratorze – Wielkim Zderzaczu Hadronów.

[b]Jakie wyzwania stoją przed nanotechnologią?[/b]

Z punktu widzenia naszej firmy nanotechnologia znaczy tyle co mikroelektronika. Obecnie używane tranzystory są tak małe, że mieszczą się już w definicji nanotechnologii. Dziś tranzystory mają pięć warstw atomów, a do zmiany stanu (włączony – wyłączony) potrzeba czasami jednego elektronu. Następny krok to tranzystory nowej generacji. Muszą być jeszcze mniejsze, zrobione z innych materiałów i mieć inną geometrię. Muszą być zbudowane według zupełnie innej koncepcji niż obecnie. Następnym wyzwaniem jest produkcja opłacalna na skalę przemysłową. Jak wytwarzać miliony sztuk urządzeń powtarzalnych, w 100 procentach dających się integrować z innymi. Co to nam może dać? Takie urządzenia mogłyby usprawnić dyski komputerowe, procesory, układy pamięci, baterie słoneczne, a nawet akumulatory umożliwiające m.in. oszczędność energii elektrycznej.

Odkrycia dokonali naukowcy z IBM Research Laboratory wraz z kolegami z uniwersytetów w Regensburgu w Niemczech i Utrechcie w Holandii. Przyczyni się ono m.in. do rozwoju elektroniki molekularnej. Przyśpieszy prace nad komputerem kwantowym nieporównywalnie szybszym niż współczesne maszyny.

Naukowcom pierwszy raz udało się zmierzyć ładunek elektryczny pojedynczych atomów. Zaobserwowali niewielkie różnice sił pomiędzy naładowanymi i pozbawionymi ładunku atomami złota i srebra.

Pozostało 89% artykułu
Materiał Promocyjny
Kod Innowacji - ruszył konkurs dla firm stawiających na nowe technologie w komunikacji z konsumentami
https://track.adform.net/adfserve/?bn=77855207;1x1inv=1;srctype=3;gdpr=${gdpr};gdpr_consent=${gdpr_consent_50};ord=[timestamp]
Materiał Promocyjny
Polska na czele rewolucji technologii kwantowych
Materiał partnera
Technologie kwantowe: nauka tworzy szanse dla gospodarki
Nowe technologie
Niewykrywalny bombowiec strategiczny Sił Powietrznych USA odbył pierwszy lot
Materiał Promocyjny
Bank Pekao wchodzi w świat gamingu ze swoją planszą w Fortnite
Nowe technologie
Co mówią kury? Naukowcy opracowali tłumacza, użyli sztucznej inteligencji