kiosterakis.gr +
ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ-ΨΥΧΑΓΩΓΙΑ-ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ
ΜΕ ΜΙΑ ΑΛΛΗ ΜΑΤΙΑ...
Υπολογιστές
Το τελειότερο τρανζίστορ με ένα μόνο άτομο
Αυστραλοί και Αμερικανοί φυσικοί κατασκεύασαν το μικρότερο λειτουργικό τρανζίστορ στον κόσμο, που αποτελείται από ένα μόνο άτομο φωσφόρου ενσωματωμένο σε ένα κρύσταλλο πυριτίου.
Το επίτευγμα μπορεί να αποτελέσει τον θεμέλιο λίθο για ένα μελλοντικό κβαντικό ηλεκτρονικό υπολογιστή και, γενικότερα, σημαίνει ότι η βασική μονάδα της ύλης, το άτομο, μπορεί να γίνει μελλοντικά η βασική μονάδα και των κομπιούτερ.
Αν και στο παρελθόν, ήδη από το 2002, έχουν δημιουργηθεί και άλλα μονο-ατομικά τρανζίστορ, οι ερευνητές των πανεπιστημίων της Νέας Νότιας Ουαλίας και του Πέρντιου, με επικεφαλής την Μισέλ Σίμονς, που δημοσίευσαν τη σχετική μελέτη στο περιοδικό νανοτεχνολογίας «Nature Nanotechnology», για πρώτη φορά πέτυχαν να δημιουργήσουν μια τόσο μικροσκοπική ηλεκτρονική συσκευή, που να δουλεύει με τόση ακρίβεια, άρα είναι δυνητικά πολύ πιο χρήσιμη από ανάλογες απόπειρες στο παρελθόν.
Το νέο νανο-τρανζίστορ έχει μέχρι και ορατά σημάδια («πύλες») χαραγμένα στην επιφάνειά του, έτσι ώστε οι μηχανικοί να μπορούν να συνδέουν σε αυτό μεταλλικές επαφές και να εφαρμόζουν την αναγκαία ηλεκτρική τάση.
Ο χειρισμός του ατόμου φωσφόρου, μέσω λιθογραφικής διαδικασίας, έγινε με υπερεξελιγμένο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σε θάλαμο κενού.
Το μονο-ατομικό τρανζίστορ, που χρειάζεται περαιτέρω βελτίωση, λειτουργεί όμως σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες (κάτω του ενός βαθμού Κέλβιν), άρα η μαζική παραγωγή του είναι δύσκολη προς το παρόν.
Τα τρανζίστορ, που ως καλοί αγωγοί ρυθμίζουν τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος, αποτελούν τις βάσεις των «τσιπ» εδώ και πάνω από 50 χρόνια.
Beautiful Minds...
O Χρίστος Χ. Παπαδημητρίου και ο Κωνσταντίνος Δασκαλάκης, θεωρητικοί της πληροφορικής από τα πανεπιστήμια Berkley και ΜΙΤ, επαναπροσδιορίζουν και ανατρέπουν μπροστά στο φακό τη θεωρία των παιγνίων του νομπελίστα John Nash.
Αποτυπώνουν με παραδείγματα τις εφαρμογές της στην σύγχρονη οικονομία και στην καθημερινή ζωή του 21ου αιώνα και δίνουν απαντήσεις σε νεαρούς έλληνες μαθητές που ψάχνουν τον τρόπο που μπορεί η σύγχρονη επιστήμη να καθορίσει το μέλλον και τις προοπτικές του καθενός μας στην εκπομπή της ΕΤ1 "Συναντήσεις με αξιοσημείωτους ανθρωπους" (29/01/2012).
Εγγραφή αρχείων σε χρόνο αστραπή!
Διεθνής επιστημονική ομάδα ανακάλυψε μια νέα επαναστατική μέθοδο μαγνητικής εγγραφής δεδομένων σε σκληρούς δίσκους και μαγνητικές μνήμες, η οποία επιτρέπει την επεξεργασία των πληροφοριών με ταχύτητα εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη σε σχέση με τη σημερινή.
Η καινοτομία έγκειται στο ότι η μαγνητική εγγραφή των πληροφοριών γίνεται μόνο μέσω της θερμότητας, κάτι αδιανόητο έως τώρα.
Οι ερευνητές από τη Βρετανία, την Ισπανία, την Ελβετία, τη Ρωσία, την Ουκρανία, την Ολλανδία και την Ιαπωνία, με επικεφαλής τον φυσικό Τόμας Όστλερ του πανεπιστημίου της Υόρκης, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό επικοινωνιών "Nature Communications", πιστεύουν ότι η ανακάλυψή τους θα καταστήσει τις μελλοντικές συσκευές μαγνητικής εγγραφής όχι μόνο πολύ πιο γρήγορες, αλλά πολύ λιγότερο ενεργοβόρες.
Οι επιστήμονες, αντί να χρησιμοποιήσουν ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο για να εγγράψουν τα δεδομένα της πληροφορίας σε ένα μαγνητικό μέσο, κατάφεραν να κάνουν την εγγραφή μόνο με την χρήση της θερμότητας.
Με τον τρόπο αυτό, πέτυχαν να εγγράψουν αρκετά Terabytes (χιλιάδες Gigabytes) πληροφοριών ανά δευτερόλεπτο, δηλαδή με ταχύτητα εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη από αυτή που πετυχαίνουν οι σημερινοί σκληροί δίσκοι.
Επίσης, επειδή δεν χρειάζεται ένα μαγνητικό πεδίο για την εγγραφή, μειώνεται σημαντικά και η απαιτούμενη κατανάλωση ενέργειας.
Εδώ και αιώνες οι επιστήμονες πίστευαν ότι η θερμότητα μπορεί μόνο να καταστρέψει την μαγνητική τάξη, όμως, όπως αποδείχθηκε τώρα, μπορεί να αποτελέσει επαρκές «όχημα» για την εγγραφή πληροφοριών σε ένα μαγνητικό μέσο.
Η σύγχρονη τεχνολογία μαγνητικής εγγραφής έχει υιοθετήσει την αρχή ότι ο βόρειος πόλος ενός μαγνήτη έλκεται από το νότιο πόλο ενός άλλου μαγνήτη και οι ίδιοι πόλοι απωθούνται μεταξύ τους.
Η μικρότερη μαγνητική μνήμη αποθήκευσης
Αμερικανοί και γερμανοί επιστήμονες κατασκεύασαν τη μικρότερη μονάδα (μνήμη) μαγνητικής αποθήκευσης δεδομένων, η οποία χρησιμοποιεί μόλις 12 άτομα ανά βασική μονάδα πληροφορίας (bit), ωθώντας τα σύνορα της αποθήκευσης στα όρια του φυσικώς εφικτού.
Έτσι ένα byte (δηλαδή 8 bits) συμπιέστηκε σε μόνο 96 άτομα και καταλαμβάνει μια περιοχή εμβαδού μόλις 4 επί 16 νανομέτρων (εκατομμυριοστών του χιλιοστού), μια πυκνότητα αποθήκευσης κατά 100 φορές μεγαλύτερη σε σχέση με αυτή ενός μοντέρνου σκληρού δίσκου.
Για να γίνει καλύτερα κατανοητή η σημασία του νέου επιτεύγματος, ένας σύγχρονος δίσκος υπολογιστή χρειάζεται περίπου ένα εκατομμύριο άτομα ανά byte.
Το κατόρθωμα μπορεί μια μέρα να οδηγήσει στη δραστική συρρίκνωση κάθε είδους συσκευής που αποθηκεύει υπολογιστικά δεδομένα (σκληροί δίσκοι, τσιπ μνήμης κ.α.), που παράλληλα θα καταναλώνουν πολύ λιγότερη ενέργεια.
Οι ερευνητές από τα εργαστήρια της εταιρίας ΙΒΜ, το Ινστιτούτο Μαξ Πλανκ του Αμβούργου και το Γερμανικό Κέντρο Επιστήμης Λέιζερ Ελεύθερων Ηλεκτρονίων (CFEL), με επικεφαλής τον Αντρέας Χάινριχ, παρουσίασαν τη σχετική μελέτη στο περιοδικό "Science".
Οι σημερινοί σκληροί δίσκοι εγγράφουν τα δεδομένα με τη βοήθεια ενός μικροσκοπικού ηλεκτρομαγνήτη, ο οποίος ευθυγραμμίζει στην ίδια κατεύθυνση τη στροφορμή (spin) των ατόμων σε ένα μεταλλικό φιλμ που περιστρέφεται από κάτω του.
Όταν τα ''σπιν'' σχεδόν ενός εκατομμυρίου ατόμων έχουν ευθυγραμμιστεί, τότε το συλλογικό μαγνητικό πεδίο τους μπορεί να ανιχνευθεί από τον ηλεκτρομαγνήτη κατά το επόμενο πέρασμά του πάνω από το φιλμ. Έτσι καθίσταται εφικτή η μαγνητική αποθήκευση μιας βασικής μονάδας πληροφορίας, δηλαδή ενός bit δεδομένων, που σημαίνει είτε ένα ''1'', είτε ένα ''0'' στον χρησιμοποιούμενο δυαδικό κώδικα.