Μαθηματικοί προτείνουν ότι οι υγροί κρύσταλλοι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για ένα νέο είδος οθόνη υπολογιστή

[Eiriini]

Ένα ζευγάρι ερευνητών στο MIT βρήκαν στοιχεία που υποδηλώνουν ότι ένα νέο είδος υπολογιστή θα μπορούσε να κατασκευαστεί με βάση υγρούς κρυστάλλους και όχι πυρίτιο. Στην εργασία τους που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science Advances , οι Žiga Kos και Jörn Dunkel σκιαγραφούν έναν πιθανό σχεδιασμό για έναν υπολογιστή που εκμεταλλεύεται τις μικρές διαφορές στον προσανατολισμό των μορίων που συνθέτουν τους υγρούς κρυστάλλους και τα πλεονεκτήματα που θα είχε ένα τέτοιο σύστημα σε σχέση με τα σημερινά. σε χρήση.

Οι περισσότερες σύγχρονες οθόνες υπολογιστών κατασκευάζονται με τη χρήση οθονών υγρών κρυστάλλων (LCD). Τέτοιες οθόνες γίνονται με την ανάπτυξη κρυστάλλων σε επίπεδο επίπεδο. Αυτοί οι κρύσταλλοι αποτελούνται από μόρια σε σχήμα ράβδου που ευθυγραμμίζονται με παράλληλο τρόπο (αυτά που ευθυγραμμίζονται με λάθος τρόπο αφαιρούνται). Ο προσανατολισμός των μορίων στις LCD δεν είναι όλες τέλειες ευθυγραμμίσεις, φυσικά, αλλά είναι αρκετά κοντά ώστε να επιτρέπουν ευκρινείς εικόνες.

Σε αυτή τη νέα προσπάθεια, οι Κως και Ντάνκελ, προτείνουν ότι θα πρέπει να είναι δυνατό να εκμεταλλευτούμε αυτές τις μικρές λανθασμένες ευθυγραμμίσεις για να δημιουργήσουμε έναν νέο τρόπο διατήρησης και χειρισμού δεδομένων υπολογιστή. Σημειώνουν ότι ένας τέτοιος υπολογιστής θα μπορούσε να κωδικοποιήσει μια μοναδική τιμή για κάθε τύπο κακής ευθυγράμμισης για να κρατήσει ένα κομμάτι δεδομένων. Έτσι, ένας υπολογιστής που χρησιμοποιεί αυτή την προσέγγιση δεν θα περιοριζόταν σε συμβατικά δυαδικά bit - θα μπορούσε να έχει μια ολόκληρη σειρά επιλογών, ίσως να τον κάνει πολύ πιο γρήγορο από τα μηχανήματα που χρησιμοποιούνται σήμερα (ανάλογα με το πόσο γρήγορα θα μπορούσαν να αλλάξουν οι προσανατολισμοί).

Οι προσανατολισμοί των μορίων θα μπορούσαν να τροποποιηθούν, σημειώνουν, χρησιμοποιώντας ένα ηλεκτρικό πεδίο - και με αυτόν τον τρόπο, να εκτελέσετε υπολογισμούς παρόμοιους με τον τρόπο που γίνονται με τις τυπικές λογικές πύλες. Οι ερευνητές σημειώνουν ότι, στην προσέγγισή τους, οι υπολογισμοί θα εμφανίζονταν ως κυματισμοί που κινούνται μέσα στον κρύσταλλο.

Για να μάθουν αν η προσέγγισή τους θα λειτουργούσε, οι ερευνητές αρχικά συνέταξαν θεωρίες για να περιγράψουν πώς θα πραγματοποιούνταν τέτοιοι υπολογισμοί. Στη συνέχεια δημιούργησαν προσομοιώσεις με βάση τις θεωρίες τους (δείχνοντας μια διαμόρφωση τεσσάρων nbit που υλοποιεί τις καθολικές κλασικές πύλες NOR και NAND) και διαπίστωσαν ότι οι ιδέες τους φαινόταν να είναι σωστές. Προτείνουν ότι η προσέγγισή τους είναι έτοιμη για δοκιμή εάν ενδιαφέρεται μια ομάδα μηχανικών.