2008年12月23日
在过去的60年中，永远较小的几代晶体管在计算能力方面具有指数增长。分子可以分子变成小型计算机组件，在接下来的60中触发更大的计算增长？
原子尺度计算，其中计算机过程在单个分子中或使用表面原子级电路，对微电子工业具有广泛的承担。它允许计算机通过在纳米和微微级的组件的开发中继续增加处理能力。从理论上讲，原子规模计算可以将计算机更强大，而不是当今在每个人口袋里的超级计算机。
今天的原子级计算研究人员所处的地位与1947年以前晶体管发明者所处的地位大致相同。没有人知道这会导致什么结果。法国国家科学研究中心（CNRS）材料阐述和结构研究中心（CEMES）在法国图卢兹。
Joachim，CEMES Nanoscience和Picotechn欧洲杯线上买球ology Group（GNS）的负责人目前正在协调一支来自欧洲的15个学术和工业研究机构的研究人员，其开发晶体管的分子替代的开发工作带来了原子尺度计算的愿景更接近现实的一步。他们的努力，在20世纪90年代开始的工作延续，今天是欧洲联盟在微微内部项目中资助的。
在传统的微处理器(现代计算机的“马达”)中，晶体管是数字电路的基本组成部分，产生处理真或假信号的逻辑门。创建一个逻辑门需要几个晶体管，而现代微处理器包含数十亿个晶体管，每个大约100纳米。
自英特尔(Intel)联合创始人戈登·e·摩尔(Gordon E. Moore)在1965年做出著名预测以来，晶体管的尺寸一直在缩小。摩尔曾预言，可以安装在处理器上的晶体管数量大约每两年就会翻一番。但不可避免的是，量子物理定律会阻止使用传统方法进行进一步的收缩。这就是原子尺度计算发挥作用的地方，它采用了一种根本上不同的方法来解决这个问题。
“纳米技术是关于采取一些东西并将其缩小到最小可能的规模。这是一种自上而下的方法，“Joachim说。他和微微内部团队正在转向颠倒的，从原子，分子和探索，如果这样的微小物质可以是逻辑门，存储源或更多。“这是一个自下而上的，或者，当我们称之为”底部“方法，因为我们不想达到材料规模，”他解释道。
约阿希姆的团队专注于单个分子并构建计算机组件，最终目标是在单个分子中驻留逻辑门。
建造一台电脑的原子多少个原子？
“我们问自己的问题是建立电脑需要多少原子？”joachim说。“这是我们目前无法回答的事情，但我们对此更好。”
该团队已经设法设计了一个具有30个原子的简单逻辑门，其执行与14个晶体管相同的任务，同时还探索在单个分子内和互连分子内实现计算所需的架构，技术和化学。
关注两个架构:一个模仿古典逻辑门的设计但以原子形式,包括节点、循环、网格等,和另一个,更复杂,过程依赖于分子的构象变化进行逻辑门的输入和量子力学进行计算。
逻辑门使用扫描隧道显微镜和原子力显微镜 - 可以测量和移动各个原子的装置，该装置具有下降至1/100的纳米（即亿毫米！）。作为一个侧面项目，部分出于娱乐，但部分是为了刺激新的研究线，Joachim和他的团队使用该技术来建立小型纳米机器，例如车轮，齿轮，电动机和纳米车辆各自组成的纳米机。
“给它装上逻辑门，它就可以决定去哪里，”约阿希姆指出，并指出这将是世界上第一个实现原子级机器人的地方。
尽管约阿希姆警告说，这仍然是非常基础的研究，但皮科内部团队的工作的重要性已经在科学界得到了广泛认可。商业应用还需要一段时间。然而，它们肯定都会出现。
“如果逻辑门——以及由此产生的微处理器——要继续变得更小，微电子技术就需要我们，”约阿希姆说。
Pico-Inside的研究人员接受了欧盟第六框架计划ICT部分的资助，目前正在起草路线图，以确保计算能力在未来继续提高。