Déanann loighic mhaighnéadach sceallóga mutable

Is féidir le bogearraí ríomhaire a athrú ó phróiseálaí focal go cruncher uimhreacha go fón físe. Ach tá na crua-earraí bunúsacha gan athrú. Anois, d’fhéadfadh cineál trasraitheora a d’fhéadfaí a athrú le maighnéadas in ionad leictreachais ciorcaid a dhéanamh intuargainte freisin, rud a d’fhágfadh go mbeadh giuirléidí níos éifeachtaí agus níos iontaofa, ó fhóin chliste go satailítí.

Is gnách go n-úsáideann trasraitheoirí, na lasca simplí atá i gcroílár na leictreonaice nua-aimseartha go léir, voltas beag bídeach chun scoránaigh idir 'ar aghaidh agus 'as'. Tá an cur chuige voltas an-iontaofa agus éasca le miniaturize, ach tá a míbhuntáistí. Ar dtús, teastaíonn cumhacht chun an voltas a choinneáil ar siúl, rud a thiomáineann tomhaltas fuinnimh an mhicrishlis suas. Ar an dara dul síos, ní mór trasraitheoirí a shreangú go crua isteach sna sliseanna agus ní féidir iad a athchumrú, rud a chiallaíonn go dteastaíonn ciorcaid tiomnaithe ó ríomhairí le haghaidh a gcuid feidhmeanna go léir.

D'fhorbair grúpa taighde atá bunaithe ag Institiúid Eolaíochta agus Teicneolaíochta na Cóiré (KIST) i Seoul, An Chóiré Theas, ciorcad a d'fhéadfadh teacht timpeall ar na fadhbanna seo. Úsáideann an gléas, a bhfuil cur síos air i bpáipéar a foilsíodh ar shuíomh Gréasáin Nature an 30 Eanáir, maighnéadas chun sreabhadh na leictreon thar dhroichead lúide an ábhair leathsheoltaigh antaimíd indium a rialú (S. Joo et al. Nature http://dx. doi.org/10.1038/nature11817; 2013). “Is casadh nua suimiúil é ar conas geata loighic a chur i bhfeidhm”, a deir Gian Salis, fisiceoir ag Saotharlann Taighde Zurich IBM san Eilvéis.

Tá dhá shraith ag an droichead: deic níos ísle le barrachas de phoill luchtaithe deimhneach agus deic uachtarach líonta go príomha le leictreoin luchtaithe go diúltach. A bhuí le hairíonna leictreonacha neamhghnácha an antimonide indium, is féidir leis na taighdeoirí sreabhadh na leictreon trasna an droichid a rialú ag baint úsáide as réimse maighnéadach ingearach. Nuair a shocraíonn siad an réimse i dtreo amháin, déantar leictreoin a stiúradh ar shiúl ón deic bun dearfach agus sreabhadh go saor. Nuair a bhíonn an réimse maighnéadach iompaithe, tuairteanna na leictreoin isteach sa deic íochtair agus ath-chomhcheanglaíonn leis na poill — an lasc a iompú go héifeachtach (féach 'Glas maighnéadach').

D’fhéadfadh laghdú mór ar ídiú fuinnimh a bheith mar thoradh ar chumas geata maighnéadach loighic an lasc a choinneáil ar siúl nó as gan voltas, a deir comh-údar an staidéir Jin Dong Song, fisiceoir ag KIST. Níos suntasaí fós, is féidir na lasca maighnéadacha “a láimhseáil mar bhogearraí”, a deir sé, ach an réimse a smeach chun ciorcad a chumasú nó a dhíchumasú. Mar sin d’fhéadfadh fón póca, mar shampla, beagán dá mhicrea-chiorcadaíocht a athchlárú chun físeáin a phróiseáil fad is a d’fhéach an t-úsáideoir ar ghearrthóg ar YouTube, ansin an tslis a athrú ar ais go próiseáil comhartha chun glao gutháin a ghlacadh. D'fhéadfadh sé seo laghdú mór a dhéanamh ar an méid ciorcad a theastaíonn taobh istigh den fhón.
D’fhéadfadh loighic athchumraithe den sórt sin a bheith fíorluachmhar i satailítí, a deir Mark Johnson ón Saotharlann Taighde Cabhlaigh i Washington DC, comhúdar an pháipéir. Dá dteipfeadh ar chuid de shlis i bhfithis, d’fhéadfaí earnáil eile a athchlárú le dul i gceannas. “Tá tú tar éis an ciorcad a leigheas agus ón Domhan a rinne tú é,” a deir sé.
Chun teacht i ndáiríre, áfach, níor mhór an loighic mhaighnéadach a chomhtháthú leis na teicneolaíochtaí atá ann cheana féin atá bunaithe ar sileacain. Seans nach bhfuil sé sin éasca. Mar rud amháin, ní oireann antamóiníd indium, an leathsheoltóir atá ríthábhachtach do na ciorcaid, go maith do phróisis déantúsaíochta a úsáidtear chun leictreonaic nua-aimseartha a dhéanamh, dar le Junichi Murota, taighdeoir atá ag obair le nanaileictreonaic in Ollscoil Tohoku sa tSeapáin. Ach deir Johnson go bhféadfadh sé a bheith indéanta sa deireadh droichid den chineál céanna a thógáil le sileacain.

Ní bheadh ​​sé éasca ach an oiread na mion-mhaighnéid a theastaíonn chun na gléasanna a rialú isteach i ngnáth-sliseanna. Ba cheart go mbeadh cuideachtaí in ann na dúshláin seo a réiteach, ach amháin má chinneann siad gur fiú na feistí, a deir Salis. I láthair na huaire, a deir sé, níl sé soiléir cé acu an ndéanfaidh na gléasanna feidhmiú go maith ag na méideanna is gá le haghaidh sliseanna phraiticiúil - i bhfad níos lú ná toisí micriméadair na fréamhshamhlacha.

Ach tugann Johnson faoi deara go bhfuil maighnéadas ag teacht ar aghaidh cheana féin i ndearadh ciorcad: tá roinnt ardfheistí ag tosú ar leagan maighnéadach de chuimhne rochtana randamach a úsáid, cineál cuimhne a tógadh go stairiúil le trasraitheoirí traidisiúnta amháin. “Sílim go bhfuil athrú ar siúl cheana féin,” a deir sé.