"O nosso objetivo sempre foi o de construir um computador que resolve problemas intratáveis [e] substituirá o software complexo com hardware ", diz Anirban Bandyopadhyay, o líder da equipe e um cientista do Instituto Nacional do Japão de Ciência dos Materiais, em Tsukuba. A equipe de Bandyopadhyay está particularmente interessado em espelhar a estrutura do cérebro para executar paralelo cálculos, algo computadores modernos não são adequados para mas em que o cérebro humano se destaca.
O cérebro humano médio tem mais de cem bilhões de neurônios, que são ligados em redes complexas. Normalmente, a ação coletiva, paralelo de milhões desses neurônios permite que o cérebro humano para executar certas tarefas de forma mais eficiente do que até mesmo o mais poderoso supercomputador.
Além disso, o cérebro humano tem a capacidade de aprender através da memória, tanto no curto prazo e longo prazo.
Memórias de curto prazo são formados quando um aumento do número de neurotransmissores moleculares são libertados a uma sinapse-o ponto de contacto entre os neurónios de envio de um sinal mais forte de um neurónio para o seguinte. Memórias de longo prazo são formadas quando os neurotransmissores ativar genes e criar um maior número de conexões sinápticas, levando a uma mudança mais permanente na fiação do cérebro.
Bandyopadhyay e seus colegas procuraram imitar essa estrutura.
Começaram com moléculas de 2,3-dicloro-5,6-diciano-p-benzoquinona, um composto orgânico obscura chamada DDQ para curto. Uma molécula de DDQ pode trocar reversivelmente entre quatro estados condutores. Os investigadores construíram o computador através do depósito de duas camadas de DDQ numa superfície de ouro. Para codificar a informação em camadas, a equipa utilizado um microscópio de varrimento de túnel, uma ferramenta com uma ponta nanoscopic que podem ser usados para conferir um ligeiro impulso de tensão; as tensões definir as moléculas DDQ em diferentes estados condutores.
Para fazer um circuito DDQ que pode calcular, o microscópio forma ligações electrónicas entre as moléculas, e esses títulos mudar ao longo do tempo. "Moléculas girar sobre a superfície para quebrar os fios com uma molécula e gerar ligações com outra", explica Bandyopadhyay.
Os pesquisadores codificado bits de entrada do dispositivo como um padrão de estados condutores nas camadas DDQ. Es