Tekući kristali mogu se koristiti za izradu računala, pokazala studija MIT-a

Valovi i nesavršenosti u tekućim kristalima, poput onih koji se nalaze u LCD televizorima, mogli iskoristiti za izradu nove vrste računala

Mladen Smrekar četvrtak, 25. kolovoza 2022. u 06:00

Dvojica istraživača, Nijemac i Slovenac na radu u Sjedinjenim Američkim Državama, pronašli su dokaze koji sugeriraju da bi se nova vrsta računala mogla izgraditi na temelju tekućih kristala, a ne na siliciju.

Molekule tekućeg kristala

Prema članku objavljenom u časopisu Science Advances, računalo bi bilo izgrađeno korištenjem orijentacije molekula tekućeg kristala, nalik onima koje se nalaze u LCD televizorima, za pohranu podataka, s izračunima koji bi izgledali kao "mreškanje" kroz tekućinu.

Žiga Kos i Jörn Dunkel
Žiga Kos i Jörn Dunkel

Bude li uspješan, računalni dizajn Žige Kosa sa Sveučilišta u Ljubljani i Jörna Dunkela s MIT-a pružit će alternativu elektronici za izradu računala.

Stupnjevi neusklađenosti

Tekući kristali sastoje se od štapićastih molekula koje pljuskaju poput tekućine. U slučaju nematičkih tekućih kristala te su molekule uglavnom paralelne jedna s drugom, do te mjere da se čudna molekula, okrenuta u krivom smjeru, mora ukloniti za razvoj TV ekrana. Međutim, prema Kosu, ta je uniformnost ključna za izradu računala s tekućim kristalima.

Nematički bitovi i univerzalna logička vrata
Nematički bitovi i univerzalna logička vrata

Za razliku od običnih računala, koja pohranjuju informacije kao niz bitova, u Kosovom i Dunkelovom računalu s tekućim kristalima informacije bi podatke prevele u niz neispravnih orijentacija, gdje bi svaki različiti stupanj neusklađenosti s drugim molekulama kodificirao određenu vrijednost.


Stara ideja

Izbjegavanjem korištenja binarnih bitova, uređaj bi mogao obraditi količinu informacija analognu onoj u kvantnim računalima. Nakon pohrane podataka, računalo bi koristilo električna polja za manipulaciju molekulama i izvođenje osnovnih izračuna na sličan način kao standardna logička vrata.

Teorija koju su osmislili Dunkel i Kos doista funkcionira i u praksi, pokazale su simulacije
Teorija koju su osmislili Dunkel i Kos doista funkcionira i u praksi, pokazale su simulacije

U prošlosti su i drugi istraživači već uspješno pomicali i sastavljali tekuće kristale u uzorke s električnim poljima, tako da osnovne tehnike izrade nematičkog računala s tekućim kristalima već postoje. No, sad su Dunkel i Kos osmislili teorije koje opisuju odvijanje izračuna i izradili simulacije temeljene na svojim teorijama, da bi otkrili kako njihove ideje doista i funkcioniraju.