Vòng phân tử có chức năng vi xử lý

Thiết bị phân tử có kích cỡ hai phần tỷ mét, có khả năng điều khiển cùng lúc 8 hệ thống máy siêu nhỏ trong màn giới thiệu.

Các chuyên gia viết trong báo cáo khoa học là hệ thống có thể dùng để cải thiện tốc độ tính toán của máy tính trong tương lai.

Nhiều chuyên gia cũng hi vọng các hệ thống máy ở kích thước nano sẽ có khả năng chữa bệnh.

"Ví dụ khi quí vị muốn giải phẫu một khối u thì có thể dùng giải pháp thông qua máy móc phân tử" - Tiến sĩ Anirban Bandyopadhyay từ trung tâm các nhà khoa học trẻ quốc tế ở Tsukuba, Nhật Bản giải thích.

"Nhưng vấn đề không đơn giản là chỉ thả các hệ thống máy đó vào trong mạch máu rồi chờ chúng tìm đến đúng nơi cần thiết.

Chuỗi nano có khả năng điều khiển

"Đây là lần đầu tiên chúng ta tạo ra một bộ não ở kích thước nano, chưa từng tồn tại trước đây" - Ông giải thích với BBC News.

Hệ thống của ông được kết cấu từ 17 phân tử gọi là duroquinone, mang chức năng xử lý logic.

Các phân tử này tạo thành một chuỗi có thể tự động hoán chuyển để tạo ra bốn trạng thái riêng biệt.

16 phân tử bao quanh một phân tử nằm ở giữa, kết nối với nhau qua các liên kết hóa học có “cầu nối” Hydrogen.

Người ta sẽ dùng máy quét phân tử STM để kiểm tra trạng thái của phân tử duroquinone nằm ở trung tâm.

STM là thiết bị phổ biến trong các phòng thí nghiệm nano, cho phép quan sát và điều khiển trên bề mặt nguyên tử.

Chuỗi phân tử có khả năng ghi nhớ 4 tỷ tổ hợp

Tính ra, tổng cộng sẽ có chừng 4 tỷ tổ hợp trạng thái khác nhau.

Toàn bộ hệ thống này có kích thước chừng 2 nm, mà theo giải thích của nhóm nghiên cứu thì lấy ý tưởng từ các tế bào não người.

Để thử hoạt động của hệ thống, các nhà nghiên cứu đã mô phỏng hoạt động của 8 bộ máy nano hiện đang có, tạo ra một hệ thống máy móc liên hoàn ở kích thước nano.

Các hệ thống máy do những nhóm nghiên cứu khác tạo ra, bao gồm cả một máy được gọi là thang máy nhỏ nhất thế giới, tức là một kết cấu có thể nâng lên hoặc hạ xuống theo lệnh ngoài.

Hệ thống máy đó dài khoảng 2,5 nm, có khả năng nâng lên và hạ xuống trong khoảng chiều dài 1 nm.

Trong quá trình thử nghiệm thì tất cả 8 hệ thống máy đều nghe theo lệnh điều khiển mô phỏng.

"Chúng tôi có bằng chứng rõ ràng là đã điều khiển được các hệ thống máy móc đó". - Tiến sĩ Bandyopadhyay nói.

Ngay như bộ vi xử lý của máy tính cá nhân (CPU) cũng mới chỉ có khả năng chạy một kênh xử lý tuần tự mà thôi, nhưng với tốc độc cao, ở mức vài ngàn phép tính trên giây.

Các nhà nghiên cứu nói với hệ thống của họ, hiện đã chế tạo được hệ thống máy tính chạy nhanh hơn nhiều, có khả năng cùng lúc xử lý 256 phép tính, và có một thiết kế còn có khả năng xử lý cùng lúc 1024 phép tính nữa.

Tuy nhiên, theo giáo sư Andrew Adamatzky từ đại học West Englandthì sẽ khó biến sáng kiến này thành sản phẩm máy tính với các điều kiện hiện tại.

"Ứng dụng của loại máy tính bất qui ước này rất khó, vì nó hoạt động nhờ vào máy STM", ông giải thích, nhưng vẫn công nhận là sáng chế mang nhiều hứa hẹn - "Một ngày nào đó bộ vi xử lý phân tử sẽ kết hợp được với các người máy phân tử và sẽ có khả năng tương tác với các phân tử khác trong một quá trình tự động".

Nguồn: BBCVietnamese.com