способа манипулирования с квантовой информацией они демонстрируют вполне убедительно. Пока трудно сказать, найдет ли предложенный способ практическое применение в информационных технологиях, но использование этой техники в сверхчувствительных сенсорах вращения и сил гравитации авторы уже обещают. ГА
Неординарная идея пришла в голову специалистам из Массачусетского технологического института. Там разработаны все основные компоненты гидрокомпьютера, вычисления в котором могут выполняться с помощью пузырьков, путешествующих в кремниевых микроканалах с жидкостью.
На первый взгляд идея пузырьковых вычислений кажется если и не бредом, то околонаучным развлечением праздных университетских профессоров. Чего же можно ожидать от пузырькового компьютера, который, несмотря на каналы микронных размеров, будет заведомо крупнее и гораздо медленней современных электронных чипов? Но не станем торопиться с выводами, тем более что за это дело взялись прагматичные американцы.
Ученые обнаружили, что направлением движения газового пузырька в канале легко управлять с помощью других пузырьков. Дело в том, что когда пузырек достигает развилки, он всегда поворачивает туда, где меньше сопротивление потоку жидкости. Присутствие пузырька в канале значительно увеличивает сопротивление, и, если есть возможность повернуть, следующий пузырек за ним не пойдет. Пользуясь этими свойствами, из каналов нетрудно изготовить различные логические вентили. Проще всего выглядит вентиль 'И-ИЛИ', который напоминает букву Х. Причем толщина каналов может быть разной, и маленькие пузырьки могут управлять движением больших, 'усиливая сигнал' подобно транзистору. Вентиль 'И с отрицанием' более сложен, но этой пары вентилей уже достаточно, чтобы, в принципе, собрать пузырьковую логическую схему любой сложности. С помощью каналов можно изготовить ячейку памяти и другие элементы компьютера. Для примера ученые уже сделали пузырьковые аналоги триггера, счетчика, кольцевого осциллятора и ряд других устройств. Готовы и устройства для преобразования сигнала из электрической формы в пузырьковую и обратно. Но зачем все это нужно?
Технология микроструйных химических 'лабораторий в чипе' уже не новинка. Эти системы хороши, если приходится работать с микроскопическими количествами очень дорогих или опасных веществ и выполнять с ними тысячи реакций для анализа их состава или синтеза различных вариантов полезного продукта. Микронные каналы 'лабораторий' изготавливают по отработанной кремниевой технологии, а потоками химикатов в них распоряжаются с помощью электромагнитных заслонок и помп, управляемых обычным компьютером. Но заслонки и помпы сравнительно громоздки и не очень надежны, твердые продукты реакций быстро засоряют каналы, так что большинство работ в химических лабораториях, как и много веков тому назад, выполняют с помощью стеклянных колб, реторт и пробирок. Но теперь, возможно, ситуация изменится. По крайней мере часть логических операций в химическом чипе можно будет выполнить с помощью мигрирующих по каналам пузырьков, что поможет сократить количество помп и заслонок, а то и вовсе отказаться от них.
По оптимистичным прогнозам, первые чипы с пузырьковой логикой для некоторых приложений можно будет увидеть на рынке через два-три года. ГА
