Продемонстрирован первый чит — химический бит

Сотрудники Института физической химии Польской Академии Наук (IPC PAS) продемонстрировали работающую компьютерную память неэлектронного типа. Бит информации записывается в системе из трёх соприкасающихся капель, внутри которых непрерывно и строго контролируемым образом движутся фронты химических реакций.

Так называемые реакции Белоусова-Жаботинского являются по своей природе циклическими. После завершения одного цикла в растворе восстанавливаются реагенты, необходимые для начала следующего. До остановки автоколебательный реакции может проходить от нескольких десятков до сотен таких осцилляций, которые сопровождаются изменениями окраски раствора, обусловленной присутствием катализатора — ферроина.

В качестве второго катализатора учёные из Варшавы выбрали рутений. Это позволило сделать реакцию Белоусова-Жаботинского фоточувствительной: колебания останавливаются под воздействием синего света.

Авторы вводили капли осциллирующего раствора в контейнер, содержащий тонкий слой липидов в масле. Капли располагали над торцами оптических волокон, введённых через отверстия в нижней части контейнера.

Эксперименты начались с пар капель, однако оказалось, что в подобных системах стабильно только одно состояние, тогда как для записи химического бита — чита (chemical bit) — требуется два. Ученые установили, что нужными свойствами обладают триплеты — группы из трёх капель, в которых каждая соприкасается с двумя соседками. Вращательные моды, в которых фронт реакций в трёх каплях распространяется по и против часовой стрелки, характеризуются высокой стабильностью: если такая система входит в одно из этих состояний, она остаётся в нём до окончания реакции Белоусова-Жаботинского или до изменения направления вращения световым сигналом определенной длительности, поступающим в определенную каплю.

Авторы отмечают, что такой химический бит, помимо двух вращательных мод, соответствующих логическим нулю и единице, в каком-то смысле имеет и третье, более медленно осциллирующее состояние, которое может использоваться, например, для коррекции ошибок памяти. Они также указывают, что для реализации полнофункциональной химической памяти, которую можно было бы встраивать в химический компьютер, потребуются ещё многие годы. В созданном прототипе информация только хранится в химической форме, а для записи и чтения её приходится прибегать к физическим методам.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI