IBM bouwt nanotube-transistor

Onderzoekers van IBM zijn erin geslaagd om werkende transistoren op een nanotube aan te brengen, en die te laten samenwerken. De onderzoeksresultaten zullen vandaag in het tijdschrift Science gepresenteerd worden. Het onderzoeksteam wist met een tiental transistoren een ring-oscillator te bouwen, waarmee de werkzaamheid van de techniek bewezen werd. Joerg Appenzeller, een van de onderzoekers, vertelde dat het team een zware tijd achter de rug heeft: transistors op nanotubes bouwen was al eerder gedaan en zelfs een flipflop-achtige constructie was eerder vertoond, maar het koppelen van de diverse componenten om de nu gebouwde oscillator te maken was nog eens een paar slagen moeilijker. Bovendien is het nieuwe circuitje veel sneller dan de onderdelen die hem voorafgingen.

Een nanotube is in feite een enkel molecuul dat uit koolstofatomen is opgebouwd. Het is qua structuur verwant aan buckyballs, maar dan groter: de door IBM gebruikte nanotube was 18 nanometer lang, met een diameter die in de buurt van 1nm lag. Dergelijke afmetingen maken duidelijk dat er veel kleinere schakelingen kunnen worden gebouwd dan met de huidige generatie commercieel verkrijgbare chips, waarvan de kleinste details al drie- tot vijfmaal groter zijn dan de hele schakeling die IBM nu heeft geproduceerd. Door de kleinere schaal kan het stroomverbruik van de elektronica navenant omlaag, en ook de schakelsnelheid kan in theorie veel hoger uitpakken. De nu gebouwde ring-oscillator zou zijn werk op 50MHz doen, wat vergeleken met de gigahertzen van de gemiddelde cpu natuurlijk niet veel voorstelt, maar wat volgens IBM een vooruitgang met een factor honderdduizend ten opzichte van eerdere nanotube-transistors betekent.

Overigens is de 'lage' snelheid voor het testen van de techniek juist erg handig, betoogde Appenzeller: 'Zo kunnen we beter bestuderen hoe het materiaal reageert.' Hij verwacht dan ook dat een gigahertz-schakeling binnen twee jaar gerealiseerd kan worden, maar het einddoel is elektronica die biljoenen keren per seconde kan schakelen. Advertenties voor terahertz-computers zijn echter nog een eind van ons verwijderd, waarschuwt Pathfinder Research-analist Fred Zieber: 'Commerciële toepassingen zijn de komende jaren niet te verwachten, als ze er al ooit komen.' De ontwikkelingen gaan echter hard, getuige alleen al het opduiken van webshops als Cheap Tubes, Inc..

Reacties (39)

[XplodingForce]

Weet je wat nou grappig is?
Bij de eerste computers gebruikten ze buizen van zo'n 20cm lang i.p.v. transistors.
Toen werd de transistor uitgevonden, en die was al een factor 1000 o.i.d. kleiner.
Die werd verder ontwikkeld en nu zitten we in de gemiddelde proc op 90nm.
Bij dit ding is de HELE constructie maar 18nm, 1 transistor is dan dus minder dan 1nm! Da's pas klein!
(en over 20 jaar vinden wij dit ONGELOFELIJK groot! )

[Wim Leers]

En over 60 jaar, na de quantumcomputer (quantum schakelingen), blijven we de grootte gewoon vinden, omdat er niets kleiner te vinden is dat werkbaar is. OOIT komen we toch écht wel aan het einde van de miniaturisatie. OOIT stoten we écht wel tegen de grenzen van de fysica: kleiner kan dan niet meer...

[RetepV]

Als je een quantumcomputer maakt in een parallel universum en een interface bouwt naar dit universum, dan neemt de computer geen ruimte meer in.

Of misschien blijkt wel dat een quantumcomputer oneindig klein gemaakt kan worden. En dan dat proces terugkoppelen. The incredible shrinking quantum computer.

[Anoniem: 169483]

Waarom denk je dat?
Wetenschappers hebben al zo vaak gedacht dat ze op dat punt aangekomen waren, maar dat werd altijd opgevolgd door de ontdekking van een nieuw deeltje.
Als je heel objectief naar de materie kijkt is er eigenlijk geen enkele reden om aan te nemen dat het niet tot in het oneindige door zou kunnen gaan.
We hebben alle natuurverschijnselen mooi gequantificeerd omdat we het anders allemaal niet meer kunnen bevatten, maar uiteindelijk is er geen wetenschapper die weet hoe het nu echt zit.

[Confusion]

Bij dit ding is de HELE constructie maar 18nm, 1 transistor is dan dus minder dan 1nm!

1 transistor is dus (nouja, eigenlijk niet, maar laten we niet in vervelende details treden) 18 nm lang. En veel kleiner dan dat zullen ze ook nooit worden (omdat je een harde fysische ondergrens bereikt), terwijl de eerste productieversies, als die er ooit komen, waarschijnlijk groter zullen zijn. Daarna heb je gewoon totaal andere technieken nodig om transistoren mee op te bouwen. Misschien dat het loslaten van het transistor paradigma de volgende grote doorbraak zal zijn (alles zal uiteindelijk functioneel equivalent met een transistor zijn, maar het fysisch misschien op een totaal andere manier bereikbaar).

[roy-t]

Supercool natuurlijk, zo'n zakhorloge/serverpark maar ik denk dat 'we' 1 ding over het hoofd zien, ik demonstreer:

een Pentium 1 is 141mm2
een Pentium 4(Northwood) is 146mm2

terwijl de pentium 4 op 130nm technologie is gemaakt en de pentium 1 op 0,6MuMeter (= 600nm?? )

dus hoewel de techniek kleiner wordt moet er ook meer in dat ding gepropt, dus de processor over 10jr (met SSE9 en 3DNow7 etc..) zal in mijn opinie niet veel kleiner zijn, gewoon omdat ze meer moeten kunnen

[Anoniem: 90732]

Advertenties voor terahertz-computers zijn echter nog een eind van ons verwijderd

Ik ben benieuwd welke techniek het gaat halen. De ontwikkelingen in de quantum techniek gaan ook erg hard. En ik denk persoonlijk dat daar meer processing power in zit dan in Nano technieken...

[Anoniem: 171763]

Ik ben benieuwd welke techniek het gaat halen. De ontwikkelingen in de quantum techniek gaan ook erg hard. En ik denk persoonlijk dat daar meer processing power in zit dan in Nano technieken...

Persoonlijk denk ik dat de techniek met nano-tubes en transistoren de markt nog veel eerder zal bereiken dan (commerciële) quantum-computers dat zullen doen, omdat de techniek met nano-tubes 'gewoon weer een verkleining' van de conventionele transistoren betekent, terwijl quantum-computers echt op geheel andere wijze aangestuurd/geprogrammeerd zullen moeten worden. Een processor gebaseerd op nano-tubes zou in die zin , denk ik, op een conventioneel moederbord geplakt kunnen worden, al is het fabricageproces misschien afwijkend.

[Anoniem: 92624]

het wordt: of de nanocomputer, quantum computer of de lichtcomputer (die geen hitte veroorzaakt.)

En niet te vergeten, de biocomputer (of DNA computer)

Of een combinatie misschien?

[TeunSegers]

Misschien worden ze wel samengevoegd? Zag je ook met RISC en CISC en andere takken van vergelijkbare technologieën.

De vraag is natuurlijk hoe vergelijkbaar en compatible deze zaken zijn. Echter het lijkt me niet onwaarschijnlijk dat elke technologie zijn sterke en zwakke punten heeft waardoor een hybride oplossing intressant wordt.

Gezien het hier relatief jonge ontwikkelingen betreft is het natuurlijk allemaal speculatie. Vraag me dan ook niet hoe zoiets in zijn werk zou gaan.

[Confusion]

En ik denk persoonlijk dat daar meer processing power in zit dan in Nano technieken...
Quantumcomputers zijn alleen goed in hele specifieke problemen. De meeste dingen die een traditionele computer doet kunnen ze niet beter of sneller.

[Anoniem: 31814]

hoe veel kleiner kan het nog?
als ik het snap kan een schakeling nooit erg veel kleiner worden dan 1nm, je kan niet echt kleiner dan met atomen, toch?

[Tank80]

atomen bestaan natuurlijk weer uit protonen, neutronen, elektronen en meer van dat soort spul, dus in theorie kunnen ze op een gegeven moment ook daarmee gaan spelen lijkt mij...

[rutgerdrum123]

die hebben geen eigenschap waarmee je iets kan doen lijkt me... die zorgen alleen ergens voor

[Tank80]

nog wel ja...

get my point

wat universal creations hieronder zegt zegmaar

[Alkjoa]

Inderdaad, met de electron-spin wordt al langer gespeeld. Onder meer in Nederland:

http://qt.tn.tudelft.nl/research/spinqubits/

[Universal Creations]

Ach, wie zal het zeggen. Er bestaan genoeg deeltjes die kleiner zijn dan een atoom. Als je maar genoeg fantasie hebt, is een snaar-transistor ook nog mogelijk in de toekomst.

[gabiballetje]

Jazeker, Protonen, neutronen, elektronen, die weer bestaan uit quarks (ja die ferengi uit star trek , maar het is geen grap). Het is gewoon een kwestie van tijd. Het kan nog kleiner, en zal ook gebeuren, tenzij men een compleet andere manier vindt die beter is.

[Rataplan]

As machines become more interactive and intelligent, we become more archaic and animistic

aldus Philip Dick. Even heel vrij vertaald: hoe beter de machines worden, hoe minder waarde we aan de resultaten hechten - dus je mag er vanuit gaan dat de groei er op een gegeven moment uitgaat, omdat mensen tegen die tijd meer waarde aan astrologie of de bijbel of iets anders met een wat 'menselijker' maat hechten.

/doemdenkerij

[Anoniem: 135290]

Ik denk eerlijk gezegd nog steeds niet, dat er dan dit soort dingen mee bereikt kunnen worden. Quarks, Elektronen, Neutronen e.d. zijn de wezenlijke bouwdelen van atomen, waarmee moleculen worden gebouwd. Deze krijgen eindelijk eigenschappen waar je wat mee kan..
Die ronde bolletjes, zoals je ze maar even moet voorstellen, netzoals ze in je scheikunde lessen naar voren komen, zijn dan wel geladen (of niet, neutronen, neutrino's) , maar verder kan je er niet zo gek veel mee. (Hier heb je kans dat ik een natuurkundige op me dak krijg:P) Je kan ze wat op elkaar afschieten..
maar daar houdt het wel een beetje mee op..

Nanotubes bouwen van atomen? Ja sure, deze bestaan ook uit atomen uiteindelijk..

Maar of het zo klein wordt dat we een handje vol quarks aan elkaar binden en dat in een elektronisch apparaat gaan gebruiken...lijkt me sterk. Maar goed misschien schiet mijn verstand over die kleine deeltjes wat te kort, ik ben ook maar een arts in opleiding hoor

[Anoniem: 64607]

dus ik heb een bolletje als ik daar er een ander bolletje op afschiet dan vliegt het alsware voorbij. Vervolgens schiet ik er aan ander bolletje tegen aan maar met een lagere snelheid zodat deze blijft 'plakken' als ik er nu een bolletje op afschiet vliegt deze niet voorbij maar wordt het in een andere richting gestoten. En zie daar, dat is precies wat de doelstelling van een transistor is (in de digitale techniek dan) het kunnen aan- en uitschakkelen. Als ik een bolletje schiet en het wordt afgestoten dan is de schakeling aan, vliegt het voorbij dan is het uit.

[Anoniem: 111740]

We bouwen voor iedere transistor een apparte deeltjes versneller

[Anoniem: 135290]

Nee kleiner als atomen zal niet gaan. Misschien is het wel mogelijk uit eindelijk een bepaald molecuul (mss een eiwit, maar dat is al weer een stuk groter) zo in elkaar te zetten, dat je hiermee dit kan nabootsen. Maar wat dat betreft moet ik toegeven dat ik niet genoeg van dit thema weet..
Iets "bouwen" wat kleiner is als een atoom gaat niet.
Neutronen, Elektronen, Protonen en de hele mikmak aan de andere geladen deeltjes (zie Binas) en quarks ("ingrediënten neutronen/protronen) zijn wel kleiner, maar die bouw je niet zelf. En lijkt me ook niet dat je daarmee de beoogde werking kan bereiken..

Zoek gelijk even de grootte van een doorsnee atoompje op als je toch in je Binas kijkt. Zuurstof oid will do.

[gabiballetje]

Iets "bouwen" wat kleiner is als een atoom gaat niet.

Helaas, je loopt achter.
Het is tegenwoordig al mogelijk om van lood echt goud te maken, door er iets bij te schieten e.d. (d8 een proton).

En vandaag de dag is de techniek er niet om iets echt te bouwen, zeker zoiets ingewikkelds, maar dat wil niet zeggen dat het nooit gebeurt. Dit was 10 jaar geleden ook deels onmogelijk geacht. It's a matter of time.
Ik weet ook zeker dat het ooit zal lukken, tenzij men een beter alternatief systeem vindt waardoor het useless wordt.

[Anoniem: 135290]

Hier bouw je echter niet iets, je maakt gebruik van het één om het ander van te maken. Een verandering. Ik heb het over pure creatie. Meer als wat in dit artikel geschreven is.
Ik loop helaas niet achter, bij mijn natuurkunde lessen heb ik ook al gehad dat je van loodatomen goudatomen kan maken. Maar hier doelde ik dus niet op...

Je 'beschuldiging' dat ik achter loop vind ik dus onterecht..

Wat rutger zegt verder..

[Anoniem: 156343]

Je kan geen atomen bouwen... Atomen kunnen enkel worden omgevormd...

Denk je nu echt dat een wetenschapper kan zeggen: "Oh vandaag heb ik zin om wat zuurstof te maken?" Niet dus. Hij kan die enkel omvormen van iets anders !

[Anoniem: 36844]

kleiner dan een atoom misschien niet. Maar misschien kan van het binaire systeem af. Dat een deeltje dus veel meer waarden dan 0 of 1 kan aannemen.

[flippy]

uitzendkracht zet kop koffie op de toonbank: eigenaar:
GODVER!! daar gaat mijn jaarvooraad processors.

[Pe Nis]

Het maken van nullen en enen in de quantummechanica botst met het onzekerheidsprincipe van Heisenberg. Wel is mogelijk de grens op 0.5 te leggen en afronden naar naastgelegen integers.

[Anoniem: 156655]

mmm. dus als ik het goed begrijp word het volgende pc-virus veroorzaakt door een electonische nanobacterie

[Anoniem: 21486]

Het maken van 1 zo'n schakeling is al een heel karwei, laat staan een paar honderd miljoen, zoals in een CPU (x een paar honderd miljoen CPU's ). Het probleem is dat dit niet met standaard lithografische technieken te doen is.

[Anoniem: 171478]

misschien zou iets met wormgaten/zwarte gaten of dergelijke mogelijk kunnen zijn?

* Anoniem: 171478 patenteerd dit al

[Anoniem: 166187]

Ik zal er vast wel heel weinig van weten met mijn economie-opleiding...

Maar denk is logisch na... Was het 50 jaar geleden zelfs maar denkbaar dat state of the art spellen zou kunnen spelen op een ding dat feitelijk alleen maar werkt op 1-en en 0-en?

Dus zou het misschien best wel mogelijk zijn om over 50 jaar complete serverparks kleiner dan een atoom te maken...

Als er iets is wat ik heb geleerd de afgelopen paar jaar is het Don't ever underestimate technology!

[Anoniem: 135290]

Dus zou het misschien best wel mogelijk zijn om over 50 jaar complete serverparks kleiner dan een atoom te maken...

Dan moet eerst nog de deeltjes worden ontdekt die de deeltjes van de deeltjes van quarks vormen, en dat in het kwadraat


Edit, Confusion, mooi uitgelegd, zoiets was waar ik zelf ook op doelde, ik kon het alleen niet zo goed verwoorden..well done.

[Anoniem: 171722]

Je hebt wel een enorm grote deeltjesversneller nodig om alleen al die deeltjes te ontdekken, laat staan om er dan ook nog iets mee te gaan doen.

http://www.neoweb.nl/infopages/cern.html

[Confusion]

Dus zou het misschien best wel mogelijk zijn om over 50 jaar complete serverparks kleiner dan een atoom te maken...
Nee. Dat mensen 50 jaar geleden bepaalde *technologische* vooruitgang niet inzagen, betekent niet dat er niet momenteel onoverkomelijke *theoretische* bezwaren zijn die ons vertellen dat het niet veel kleiner meer kan. Er passen ruwweg 3 atomen in een nanometer. Een nanotube constructie die als FET transistor werkt zal altijd een gebied moeten hebben waar de FET werking optreedt en dus een eindige lengte. Daarnaast heeft het ding verbindingen met andere onderdelen nodig. Met deze vorm van technologie zal er een ondergrens ergens rond de 10 of 20 nm liggen; daarna zal je fundamenteel andere oplossingen moeten verzinnen.

[Anoniem: 169483]

Wat je wilt in de digitale logica is een nul en een één. Dat is het, niets meer dan dat. Dit kan inderdaad met een FET of welk ander type transistor dan ook. Het gevaar is dat je gaat verzinken in de methoden die we nu gebruiken, want het hoeft namelijk helemaal niet met een transistor. Zolang ik ergens op welke manier dan ook het onderscheid tussen een nul en een één kan maken heb ik de mogelijkheid om digitale logica te bouwen. Zelfs om dit uiteindelijk naar bijvoorbeeld een spanning om te zetten zodat het aangesloten kan worden op een transistor schakeling.

Zoals je zelf al zegt handelt het hier over theoretische bezwaren. En theoriën zijn misschien wel de enige dingen op de aarde die nog wispelturiger zijn dan vrouwen . Ik ben het met je eens dat met de huidige kennis die we hebben het niet voor de hand ligt dat er een serverpark kleiner dan een atoom komt, maar stel dat het hele onzekerheidsprinciepe achter quarks gekraakt wordt. Of zelfs dat blijkt dat de quarks zelf op een onderliggend princiepe gebaseerd zijn dat zo statisch is als het moleculaire model... Totaal nieuwe mogelijkheden zouden ontstaan. Het is dus niet per definitie zo dat het niet veel kleiner meer kan, maar dat we nu gewoon niet weten hoe het nog kleiner zou moeten. (IMHO )