Mergând pe o frânghie strânsă între ordine și haos, cercetătorii ar putea într-o zi să facă ca cipurile computerelor să funcționeze mai mult ca creierul uman.
Cercetătorii au creat condiții la „marginea haosului”, un punct de tranziție între ordine și dezordine care permite transmiterea rapidă a informațiilor, într-un dispozitiv electronic.
Le-a permis oamenilor de știință să amplifice un semnal transmis printr-un fir fără a utiliza un amplificator separat – depășind orice pierdere de semnal din cauza rezistenței electrice. O astfel de linie de transmisie, care imită comportamentul supraconductoriar putea face viitoarele cipuri de computer mai simple și mai eficiente, a raportat echipa pe 11 septembrie în jurnalul Natură.
Un cip de computer care funcționează la marginea haosului pare că s-ar putea defecta în orice moment. Dar multe cercetătorii au teoretizat că creierul uman funcționează pe un principiu similar.
Luați în considerare a neuron sau celula nervoasa. Fiecare neuron are un axon, un apendice asemănător unui cablu care transmite semnale electrice neuronilor din apropiere. Aceste semnale electrice vă ajută creierul să vă perceapă împrejurimile și să vă controleze corpul.
Axonii variază de la 0,04 inchi (1 milimetru) la mai mult de 3 picioare (1 metru) în lungime. Transmiterea unui semnal electric printr-un fir de aceeași lungime duce la pierderea semnalului, cauzată de rezistența firului. Designerii de cipuri de computer rezolvă această problemă inserând amplificatoare între firele mai scurte pentru a spori semnalul.
Dar axonii nu au nevoie de amplificatoare separate – se autoamplifica și pot transmite semnale electrice fără pierderi mari de semnal. Unii cercetători cred că există la marginea haosului, ceea ce le permite să amplifice mici fluctuații ale semnalelor electrice fără a lăsa acele semnale să scape de sub control.
În noul studiu, oamenii de știință au imitat acest comportament de autoamplificare într-un sistem non-biologic. Ei au stabilit mai întâi condiții la marginea haosului pe un material numit cobaltită de lantan (LaCoO3). Când au aplicat curentul potrivit la LaCoO3au fost amplificate mici fluctuații ale tensiunii rezultate. Echipa a testat apoi condițiile pe un fir în contact cu o foaie de LaCoO3.
Au plasat două fire de 0,04 inchi (1 mm) deasupra LaCoO3 și le-a folosit pentru a aplica același curent la LaCoO3. Acel curent a stabilit condițiile de la marginea haosului. Apoi au aplicat un semnal de tensiune oscilant la un capăt al unuia dintre fire și au măsurat semnalul de tensiune la celălalt capăt al firului. Cercetătorii au observat o ușoară amplificare a acestor fluctuații de tensiune.
Amplificarea unui astfel de semnal necesită energie suplimentară. Oamenii de știință au descoperit că această energie provine din aceeași sursă folosită pentru a menține marginea haosului – curentul aplicat. În majoritatea componentelor electronice, o parte din energia din curentul aplicat se disipează sub formă de căldură. Dar la marginea haosului, o parte din energie a amplificat semnalul.
Operarea la marginea haosului seamănă cu supraconductibilitatea, prin aceea că efectele rezistenței sunt neglijabile. Noua metodă ar putea permite un comportament asemănător supraconductorilor la temperaturi și presiuni normale, spun autorii, dacă tehnologia este folosită pentru a crea cipuri în viitor.
„O astfel de soluție, care evită potențial mii de repetoare și tampoane, ar putea atenua foarte mult
Comentarii recente