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揭密世界上最小的计算机:仅有17个分子
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17个四甲基对苯醌分子就是它的全部零件.这个世界上最小的计算机有望让一切纳米装置具备智能.人们设想将它装入纳米机械“盔甲”,注入人的血液,成为与癌细胞战斗的“钢铁侠”. 日本国立材料科学研究所的安尼尔班-班德亚帕德耶博士这样形容四甲基对苯醌:“它看上去就像小汽车.”他通常会在特殊的电子显微镜下研究这种有机物分子. 在镜头下,这辆“小汽车”拥有六边形苯环组成的“车身”, 有4个圆锥体模样的碳氢“车轮”联接其上,而整个分子直径小于1纳米,比可见光的波长还要小数百倍.班德亚帕德耶希望用17个这样的分子拼凑出一部计算机. 日本科学家研制出世界上最小的计算机，由17个分子构成 只有17个分子的微型大脑 在日本筑波市的实验室里,班德亚帕德耶每天在重复这样的工作:让这17辆“小汽车 ”在黄金基板做成的“训练场”上排列成一个“车队”,这一步骤必须在-196℃的真空环境里进行.他将其中一个四甲基对苯醌分子放置在中央,充当控制部门,其他16个分子则环绕它排成一圈.装置完成之后,这个17个分子组成的“车队”就能在室温条件下正常工作了. 接着,班德亚帕德耶用一个非常锋利的带电传导针对放置在中心的“小汽车”进行电脉冲调节.由于中心“小汽车”与周围的16个“小汽车”存在微弱的物理关联性,因此,当中心“小汽车”受到电脉冲调节而“挂档”,其他的16个“小汽车 ”也被发动起来.整个装置像一面蜘蛛网,位于中心的蜘蛛一旦移动,16根蜘蛛丝也会产生不同程度的颤动,这种颤动随着不同强度的电脉冲变化,形成不同的“ 信息”. 这些电脉冲的变化,会被利用来充当计算机运算的逻辑基础.目前家庭中通用的晶体管计算机,仅能利用电脉冲的打开、关闭,构成运算需要的两种逻辑状态:0和1,即俗称“二进制”.而班德亚帕德耶的“分子晶体管”则拥有4个碳氢圆锥体结构,本质上就有4个不同的方向,从而拥有四种逻辑状态:0,1,2,3.“最亮的是3,而0是最暗的.”班德亚帕德耶指着电脑屏幕上的图像上讲解道.从理论上计算:一个电脉冲信号可以得出416个不同结果,也就是近43亿种结果.目前这部纳米计算机的运算速度是普通晶体管计算机的16倍,“如果将这个分子装置从二维16分子环状结构扩展至三维的1024 分子球状结构,就能同时执行1024个指令,比普通电脑快上1024倍.” 班德亚帕德耶承认,这项设计的灵感来源于人类的大脑细胞,大脑细胞呈现树状放射分支形状,每一个分支都可用于与其他分支细胞进行沟通.“人类大脑比任何超级计算机都复杂,大脑的平行分支运算法是其中关键.”班德亚帕德耶自信地说,“我们的研究做到了一个处理器在作出指令时,也必须同时影响其他处理器.这意味着什么?意味着每一个分子都能独立思考并彼此沟通,这将是人类创造的第一个纳米大脑.” 本贴来自中关村在线产品论坛：http://group.zol.com.cn/,本帖地址：http://nbbbs.zol.com.cn/37/116_364154.html |
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