Водородный «ластик» ускорит создание сверхэффективных компьютеров

Канадские учёные рассказали в журнале ACS Nano о разработанном ими новом технологическом процессе, позволяющем строить сверхэффективные компьютеры с детализацией на уровне индивидуальных атомов, потребляющие в 100 раз меньше энергии, чем сегодня.

Известный ранее способ атомарной записи и перезаписи информации — водородная литография — крайне низкопроизводителен, поскольку атомы водорода, представляющие собой биты двоичного кода, наносятся на кремниевую основу по одному за каждый проход зонда сканирующего туннельного микроскопа (STM). Канадская команда под руководством Роберта Волкова (Robert Wolkow) предложила более продуктивный способ перезаписи массивов атомарной памяти при комнатной температуре.

Исследователи работали с кремнёвыми поверхностями заранее покрытыми атомами водорода. Методом водородной литографии они удалили некоторые атомы, чтобы записать данные. При этом они заметили, что если заодно с нужным для перезаписи атомом удаляли ещё один, находящийся по соседству с ним, то образовывался реактивный участок, который притягивал вводимый в камеру газообразный водород. Связывание молекулы водорода с двумя смежными сайтами очищало их для записи нового двоичного кода. В качестве молекулярного «ластика» водородный газ работал быстрее и проще, чем перенос отдельных атомов на острие зонда STM.

Потенциал новой методики так называемой молекулярной репассивации (восстановления оборванных связей), созданной при поддержке Национального научно-технического совета Канады и компании Quantum Silicon, был продемонстрирован на примере перезаписи 24-битового массива памяти с плотностью 0,88 петабит на квадратный дюйм. По заявлению авторов, их технология ускорит изготовление низковольтной электроники с атомарным уровнем детализации в 1000 раз и, в сочетании с разработанным ими же простым средством коррекции ошибок, отвечает требованиям автоматизированного промышленного производства.