openscience

"Η χειραγώγηση του «σπιν», μιας βασικής ιδιότητας των ηλεκτρονίων, θα μπορούσε να δώσει λύση στο αδιέξοδο που θα συναντήσουν τα επόμενα χρόνια τα συμβατικά τσιπ υπολογιστών - Γερμανοί ερευνητές κατάφεραν να ελέγξουν το σπιν των ηλεκτρονίων μέσα σε ημιαγωγούς. Τα σημερινά ηλεκτρονικά αποθηκεύουν και μεταδίδουν την πληροφορία μετακινώντας ηλεκτρόνια. Αντίθετα, οι «σπιντρονικοί» υπολογιστές δεν θα μετακινούν φορτία, αλλά απλώς θα αλλάζουν τις κβαντομηχανικές ιδιότητες των ηλεκτρονίων επιτόπου."

Το παραπάνω απόσπασμα είναι από πρόσφατο επιστημονικό άρθρο / νέο για την νέα "μεγάλη ανακάλυψη" των Γερμανών ερευνητών. Όντως, επειδή έχουμε φτάσει πια στα όρια της φυσικής και πιο συγκεκριμένα της κβαντομηχανικής (η οποία είναι και η υπεύθυνη για την περιγραφή και επεξήγηση για οτιδήποτε γίνεται στον μικρόκοσμο ... και άρα και στην σιλικόνη ...) όσον αφορά την μικροηλεκτρονική, ένας νέος ερευνητικός ορίζοντας έχει ήδη δημιουργηθεί από καιρό για να απαντήσει στην σημαντική ερώτηση: Μετά τα 0.1 μικρά (μm) τί γίνεται ?  Ήδη, η επιστήμη ψάχνει είτε νέα υλικά για να ελαχιστοποιήσουν ή αποφύγουν τα κβαντικά φαινόμενα σύραγγος πού έχουν αρχίσει να διαφαίνονται στα ολοκληρωμένα με πύλες (transistor) που απέχουν λίγο παραπάνω από 0.1μm (leakage tunnel currents) είτε να χρησιμοποιήσουν τις ωραίες και βαριές θεωρίες της κβαντομηχανικής για να μπορέσουν να δημιουργήσουν μία νέα βάση λειτουργίας. Δεδομένου βέβαια ότι αυτές οι θεωρίες και η βασική κβαντομηχανική θεωρία, είναι κατά ένα μεγάλο μέρος στατιστική φυσική, το ρητό "ποτέ δεν μπορείς να είσαι σίγουρος" κυριαρχεί, με το πιο κλασσικό παράδειγμα της Γάτας του Schrödinger. Η χρήση λοιπών αυτών των θεωριών, υπό κάποιες προϋποθέσεις, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να εξομοιώσουμε την κλασσική δυαδική Crisp θεωρία του 0 και 1 με τις θεωρίες του κβάντου και του παράξενου κβαντομηχανικού μικρόκοσμου όπου όλα συνυπάρχουν και όλα μπορούν να αντιστραφούν συστημικά...

Πρόσφατα είδα σε ένα ενδιαφέρον ντοκιμαντέρ, ότι ένας Άγγλος, κατάφερε τα μοντελοποιήσει το DNA και την διαδικασία αποκωδικοποίησης, βασιζόμενος σε πυγολαμπίδες...και χρησιμοποιώντας το εκπέμπω - δεν εκπέμπω να εισάγει την δυαδική λογική στο πρόβλημά του, το οποίο και κατέληξε σε πατέντα με κάποια chips και πολλά λεφτά ... Ακριβώς το ίδιο μπορεί να γίνει και με τα spins ενός φωτονίου, ή παρόμοια σκέψη με την πόλωση του φωτονίου, που χρησιμοποιείται ήδη στην κβαντική κρυπτογραφία, πατώντας και πάλι σε κάποιες θεωρίες της κβαντομηχανικής (quantum entaglement και η αρχή του Heisenberg). Η πόλωση ή το spin είναι κάποιοι τανυστές / μεταβλητές οι οποίοι μπορούν κατά κάποιο τρόπο και υπό συνθήκες να "ελεγχθούν" και να "μετρηθούν" από εξωγενής παράγοντες σε ένα κβαντικό σύστημα. Αυτό όμως ΔΕΝ είναι κάτι καινούργιο, καθώς ένας άλλος ΜΕΓΑΛΟΣ επιστήμονας το είχε συλλάβει πρώτος, ο Richard Phillips Feynman.

Όσοι ΔΕΝ έχουν διαβάσει και μελετήσει τις περιβόητες Διαλέξεις του για τους Υπολογιστές (και κάποιες άλλες χαμένες...) θα δούν ότι την έννοια του Κβαντικού Υπολογιστή και την φυσική της υπολογισιμότητας βάση της Χαμιλτονιανής ενός συστήματος (η λεπτή γραμμή και μεταξύ χαοτικών συστημάτων και ελκυστών) την είχε συλλάβει πριν από το 1965, όπου πήρε και το Νόμπελ τότε για την κβαντική ηλεκτροδυναμική. Βέβαια, ακόμα και σήμερα το μόνο που έχει γίνει είναι μία απλή εξομοίωση μία πύλης AND με βάση κβαντικές θεωρίες και παραμένει ακόμα δύσκολο αυτά τα συστήματα να δουλέψουν παράλληλα. Αυτό που έχει όμως σημασία, είναι ότι βάση της γνώσης και θεωρίας του Feynman, αυτή η ανακάλυψη θα ανοίξει διάπλατα τις πόρτες για μία σοβαρή εφαρμογή των νόμων της κβαντομηχανικής στην υπολογιστική θεωρία και την μοντέρνα μικροηλεκτρονική.

Σε συνδυασμό με κάποια νέα υλικά ημιαγωγών και διηλεκτρικά, τα οποία βελτιώνουν αυτούς τους νόμους, δεν είναι μακριά μία νέα αρχιτεκτονική υπολογιστών και επεξεργαστών, μία νέα αλγοριθμική θεώρηση ότι η λύση ενός προβλήματος μπορεί να συνυπάρχει σε εντροπικές καταστάσεις, ότι ένα NP πρόβλημα μπορεί να έχει τελικά πολυωνυμικό χρόνο, μετατρέποντας πια την Von Neumann αρχιτεκτονική σε μία ανάμνηση του παρελθόντος...