IBM phát triển kỹ thuật điện toán ở cấp độ nguyên tử

Kết quả nghiên cứu mà “Big Blue” vừa công bố hứa hẹn những bước đột phá về khả năng lưu trữ cho máy tính. “Thành công này thậm chí có thể loại bỏ định luật Moore mặc dù vẫn cần thử nghiệm thêm”, Andreas Heinrich, Giám đốc trung tâm nghiên cứu ở San Jose, California (Mỹ) của IBM, phát biểu.

Kỹ thuật mà các chuyên gia IBM phát triển tập trung vào việc điều khiển từ trường ở cấp độ cơ sở là nguyên tử. Phương pháp này dựa trên một công nghệ gọi là “quang phổ kích ứng vòng tròn” (spin-excitation spectroscopy), trong đó sử dụng một kính hiển vi đặc biệt có khả năng tạo ra các từ trường với lực hấp dẫn mạnh gấp 140 nghìn lần so với sức hút của trái đất. Các nhà nghiên cứu sau đó đưa nguyên tử vào kính hiển vi để đánh giá sự tương tác giữa các vòng xoay của nguyên tử, hay chính là nguồn cơ sở của trạng thái từ. Trong thí nghiệm, các nhà khoa học IBM đã tạo ra những chuỗi nguyên tử và đánh giá các đặc điểm từ tính thay đổi khi mỗi nguyên tử được bổ sung thêm. Họ phát hiện ra rằng những chuỗi chứa số nguyên tử chẵn không có trạng thái từ ổn định trong khi những chuỗi có số nguyên tử lẻ lại cho thấy điều ngược lại.

Theo Heinrich, kỹ thuật mới - cũng tương tự như mô hình nhị phân của các bộ vi xử lý hiện tại - có thể được sử dụng để mở rộng giới hạn lưu trữ dữ liệu hoặc mở ra những dạng lưu trữ mới, thậm chí có thể giúp tạo ra các máy “siêu vi tính” (microscopic), tức là những thiết bị điện toán với kích thước ở cấp độ nguyên tử .

Kết quả nghiên cứu nói trên của IBM cũng cho thấy tiềm năng rõ ràng hơn của điện toán lượng tử, một công nghệ mà hiện nay còn trong giai đoạn “trứng nước” nhưng hứa hẹn đem đến những bước đột phá mạnh mẽ về xử lý dữ liệu, mã hóa và nhiều tác vụ đòi hỏi sức mạnh xử lý lớn và phức tạp khác.

Cách đây vài năm, IBM cũng đã thành công với việc dùng một tập hợp các phân tử để tạo nên một mạch máy tính với kích thước nhỏ hơn 260 nghìn lần so với thiết kế chip silicon truyền thống, hay nói cách khác, tương đương 50 năm của quá trình thu nhỏ mạch theo nhịp độ phát triển mà định luật Moore nói đến.