x

Chit: chemický bit umožňuje ukládání informací pomocí kapek

7.  5.  2017 | Karel Javůrek | 4

  • Vědci vytvořili první paměť založenou na chemickém bitu
  • „Chit“ využívá chemické reakce tří kapek, mezi kterými dochází k oscilační reakci
  • K přepínání stavu se používá světlo

Chit: chemický bit umožňuje ukládání informací pomocí kapek

Vědci z Polského institutu fyzikální chemie ve Varšavě představili paměťový systém „Chit“, který používá pro ukládání informací tři oscilující kapky. Chemický bit je možné jednoduše ovládat pomocí světla a přepínat tak hodnotu na 0 či 1, stejně jako u klasických počítačů. Nový systém chemické paměti by mohl být základem budoucích chemických počítačů.

IBM dokázalo uložit jeden bit v rámci jednoho atomu, disky budou moci mít tisíckrát větší kapacitu IBM dokázalo uložit jeden bit v rámci jednoho atomu, disky budou moci mít tisíckrát větší kapacitu

V rámci klasických počítačů jsme zvyklý na běžný bit, který může mít hodnotu 0 nebo 1. V případě kvantových počítačů přichází na řadu qubit – kvantový bit, který může mít kromě hodnoty 0 a 1 také všechny hodnoty v tomto rozmezí.

Jednotka informace může být ale postavena i na chemických procesech a s tím přichází Chit – chemický bit.

Stačí tři oscilující kapky

V běžných zařízeních používáme elektronickou či magnetickou paměť, založenou sice na různých technologiích, stále se však pracuje s elektřinou pro zápis i čtení dat.

Nový systém chemické paměti ale funguje pouze na fyzikálně-chemických procesech. Vědci vytvořili nejjednodušší systém, který tuto chemickou paměť tvoří. Jedná se o tři přilehlé kapky, které spolu neustále a stabilně reagují v pravidelných intervalech. Těchto oscilací (chemických reakci mezi kapkami) jsou v této fázi výzkumu desítky či stovky, což by se dalo přirovnat k trvanlivosti paměti, podobně jako třeba u NAND flash (SSD).

139794_web.jpg
Chit - první chemický bit vytvořený pomocí tří kapek (IPC PAS, Grzegorz Krzyzewski)

Reakce pracují dle Bělousov-Žabotínského principu, v tomto případě vědci použili ferroin a ruthenium v dekanu, to vše v nádrži s olejem. Aby bylo možné dosáhnout stabilní a pravidelné reakce, bylo nutné použít minimálně tři kapky, protože jinak by z důvodu rozdílného objemu kapek nedocházelo k pravidelné reakci mezi nimi.

Řízení pomocí světla

Aby bylo možné kontrolovat reakci jednotlivých kapek, bylo nutné počítat s fotosenzitivitou. Konstrukce tak využívá optického kabelu a modrého světla k vytvoření oscilace.

Get.jpeg
Konstrukce jednobitové chemické paměti složené ze tří kapek (
IPC PAS, Grzegorz Krzyzewski)

S otáčivým systémem tří kapek lze tak vytvořit jednobitovou chemickou paměť, která dokáže tuto informaci udržet až stovky cyklů. Dle vědců by ale bylo možné využít i samotné otáčivé módy mezi kapkami k uložení dalšího, třetího logického stavu. Tento dodatečný logický stav by šlo využít třeba jako kontrolní informaci o tom, že je uložená informace v pořádku.

Stále na začátku

Chemická paměť je jedním ze základů pro stavbu případného chemického počítače a jak je vidět, stále jde teprve o první krůčky na tomto poli a to i z pohledu té nejzákladnější komponenty - paměti. I když výzkum v této oblasti začal už v minulém století, teprve v posledních letech lze vidět první výraznější pokroky. Může za to především větší zájem o analýzu a úpravu DNA, která bude do budoucna jistě ještě důležitější.

Už před dvěma roky byl dokonce vytvořen první programovací jazyk, který je určený pro chemické reakce, což je rovněž důležitá část kompletního programovatelného chemického stroje.

Oficiální materiály k výzkumu jsou k dispozici na stránkách Royal Society of Chemistry.

Další článek »

Diskuze
4 příspěvky
Témata článku: Věda, Počítače, Technologie, Výzkum, SSD, DNA, Světlo, Chemie, Vědec, Chemický proces, Fyzikální chemie, Kvantový počítač, Důležitá část, IPC, Optický kabel, Kvantový bit, Počítač, Modré světlo, Poslední rok, Logický stav, První paměť, Oficiální materiál, Běžný bit, Paměť, Nádrž
Sdílet článek
Další mobilní weby