저널에 게시 된 발견자연,국제 연구원 팀은 뛰어난 컴퓨팅 능력을 가진 새로운 분자 룰렛 돌리기를 설명했습니다.
인간 뇌의 연결 가소성을 연상시키는 경우, 적용된 전압을 단순히 변경하여 다른 계산 작업을 위해 룰렛 돌리기를 즉시 재구성 할 수 있습니다. 또한 신경 세포와 마찬가지로 신경 세포가 메모리를 저장할 수 있으며, 동일한 룰렛 돌리기는 향후 검색 및 처리를위한 정보를 유지할 수도 있습니다.
| 텍사스 A & M University의 전기 및 컴퓨터 공학과 교수 인 R. Stanley Williams 박사는“뇌는 신경 세포 간의 연결을 만들고 연결하여 배선을 바꿀 수있는 놀라운 능력을 가지고 있습니다. "우리는 이제 극적인 재구성이있는 분자 룰렛 돌리기를 만들었습니다. 이는 뇌와 같은 물리적 연결을 바꾸는 것이 아니라 논리를 다시 프로그래밍하여 달성됩니다.".
DR. 오클라호마 대학교 (University of Oklahoma)의 양자 연구 및 기술 센터 (CQRT)의 이사 인 T. Venkatesan, Gaithersburg, Gaithersburg, Gaithersburg, National Institute of Standards and Technology의 과학 제휴사 및 National University of Singapore의 전기 및 컴퓨터 공학 부교수는 미래에 분자 룰렛 돌리기가 차세대 처리를 도울 수 있다고 덧붙였다.
그것이 친숙한 노트북이든 정교한 슈퍼 컴퓨터이든 디지털 기술은 일반적인 천적 인 von Neumann 병목 현상에 직면 해 룰렛 돌리기. 계산 처리의 이러한 지연은 데이터 및 프로그램을 포함하는 메모리가 프로세서에서 물리적으로 분리되는 현재 컴퓨터 아키텍처의 결과입니다.
메모리 유닛 및 프로세서를 설계하는 데 사용되는 기존 전자 부품의 대안으로서 Memristors라는 룰렛 돌리기는 Von Neumann 병목 현상을 우회하는 방법을 제공합니다. 이산화염 및 이산화 바이나듐으로 만든 것과 같은 멤리스는 정해진 온도에서 절연체에서 도체로 전이됩니다.
그러나 많은 장점에도 불구하고 이러한 금속 산화물 멤리스는 희귀 한 지구 요소로 만들어지며 제한적인 온도 체제에서만 작동 할 수 있습니다. 따라서 윌리엄스는 비슷한 밈적 기능을 수행 할 수있는 유망한 유기 룰렛 돌리기에 대한 지속적인 검색이 있었다고 말했다.
dr. 인도 과학 재배 협회의 교수 인 Sreebrata Goswami는이 작품에 사용 된 자료를 설계했습니다.
“이것은 6 개의 전자를 가역적으로 흡수 할 수있는 전자 스폰지처럼 작동하여 7 개의 다른 산화 환원 상태를 초래합니다.”라고 Sreebrata는 말했습니다. "이 상태 간의 상호 연결성은이 작업에서 보여지는 재룰렛 돌리기의 핵심입니다."
dr. 싱가포르 국립 대학교 (National University of Singapore)의 연구원 인 Sreetosh Goswami는 상단에 금 층과 금이 묻은 나노 디스크와 바닥의 산화 주석 주석 사이드 사이에 40 나노 미터의 룰렛 돌리기 필름 층으로 구성된 작은 전기 회로를 만들어이 프로젝트를 고안했습니다.
룰렛 돌리기에 음의 전압을 적용 할 때 Sreetosh는 이전에 보지 못한 전류-전압 프로파일을 목격했습니다. 하나의 고정 전압에서만 금속에서 절연체로 전환 할 수있는 금속-산화물 멤 미스터와 달리, 유기 분자 룰렛 돌리기는 여러 가지 이산 순차적 전압에서 절연체에서 도체로 앞뒤로 전환 할 수 있습니다..
“따라서 룰렛 돌리기를 온 오프 스위치로 생각한다면 전압을 더 부정적으로 쓸어 내면서 룰렛 돌리기가 먼저 켜지고 켜져 나서 켜고 다시 켜졌다”고 Venkatesan은 말했다. "우리는 우리가보고있는 것이 진짜임을 스스로에게 확신시켜야했습니다."
Sreetosh와 Sreebrata는 Raman Spectroscopy라는 이미징 기술을 사용하여 호기심 전환 거동의 기본 룰렛 돌리기 메커니즘을 조사했습니다. 특히, 그들은 다중 전이를 설명 할 수있는 유기 룰렛 돌리기의 진동 운동에서 스펙트럼 시그니처를 찾았다.
다음으로, 분자 룰렛 돌리기의 매우 복잡한 전류-전압 프로파일을 수학적으로 설명하기 위해 Williams는 기본 물리 기반 방정식의 기존 접근 방식에서 벗어났습니다. 대신, 그는 여러 컴퓨터 프로그램, 특히 디지털 게임의 일반적인 코드 라인 인“if-then-else”문을 사용하여 의사 결정 트리 알고리즘을 사용하여 분자의 동작을 설명했습니다..
“비디오 게임에는 무언가를하는 캐릭터가있는 구조가 있는데 결과적으로 무언가가 발생합니다. 따라서 컴퓨터 알고리즘에 글을 쓰면 IF-then-ELSE 진술”이라고 Williams는 말했습니다. "여기서, 분자는 적용된 전압의 결과로 켜기로 전환되고 있으며, 그 시점이 이러한 룰렛 돌리기를 설명하기 위해 의사 결정 트리를 사용하는 유레카의 순간이 있었기 때문에 매우 잘 작동했습니다."
그러나 연구원들은 이러한 분자 룰렛 돌리기를 활용하여 다른 실제 계산 작업을위한 프로그램을 실행하기 위해 한 걸음 더 나아갔습니다. Sreetosh는 실험적으로 룰렛 돌리기가 단일 시간 단계에서 상당히 복잡한 계산을 수행 한 다음 다음 순간에 다른 작업을 수행하도록 재 프로그래밍 될 수 있음을 실험적으로 보여주었습니다..
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Venkatesan은 의사 결정 트리가 다른 분자 룰렛 돌리기 중 하나와 동일한 계산 기능을 수행하기 위해 수천 개의 트랜지스터가 필요하다고 지적했습니다. 따라서 그는 자신의 기술이 휴대 전화 및 센서와 같은 핸드 헬드 룰렛 돌리기 및 전원이 제한된 기타 응용 프로그램에서 사용될 수 있다고 말했다.
이 룰렛 돌리기에 대한 다른 기여자들은 싱가포르 국립 대학교의 Abhijeet Patra 박사와 Ariando 박사; Rajib Pramanick 박사와 과학 재배를 위해 인도 협회의 Santi Prasad Rath 박사;
Venkatesan 은이 룰렛 돌리기는이 협력 팀의 미래 발견을 나타내며, 여기에는 인도 과학 룰렛 돌리기소의 나노 과학 및 공학 센터와 NIST의 Microsystems 및 Nanotechnology Division을 포함 할 것입니다.
이 다 분야 및 다국적 룰렛 돌리기는 경쟁 룰렛 돌리기 프로그램에 따라 싱가포르 국립 룰렛 돌리기 재단 (Singapore National Research Foundation)에 의해 지원되었습니다. 인도 과학 및 공학 룰렛 돌리기위원회;