新闻资讯 · 2022年 8月 9日 0

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使用分子朝向存储数据,科学家提出液晶计算机新构想

出现在显微镜下的液晶滴液。图片来源:英国《新科学家》杂志网站

科技日报记者 刘霞

两位科学家在最新一期《科学进展》杂志上撰文提出了一种新的计算机制造方法:用液晶构建计算机,这种计算机将使用分子的朝向来存储数据,其计算方式类似量子计算机,但比量子计算机更容易构建,有望比传统计算机处理更多信息。

来自斯洛文尼亚卢布尔雅那大学的伊格·科斯和美国麻省理工学院的约恩·邓克尔提出了一个使用向列型液晶而非电子器件作为基本构件建造新型计算机的方案。他们认为,液晶中的涟漪和瑕疵,可用来制造这种新型计算机。

液晶由棒状分子组成,这些分子能像流体一样晃动,但在向列型液晶中,这些分子大多彼此平行。对于电视屏幕等设备,在制造过程中必须去除朝向错误方向的奇怪分子,但这些缺陷是构建液晶计算机的关键。

研究人员指出,在普通计算机内,信息被存储为一系列1和0,而在液晶计算机中,信息将被转换成一系列有缺陷的朝向,根据朝向的不同,液晶缺陷可编码为不同的值。电场可用来操纵分子进行基本计算,类似于普通计算机内简单的逻辑门电路的工作方式,在所提出的新型计算机上,这些计算将显示为在液体内传播的波纹。

因为液晶计算机不会只使用0和1,所以它的一些计算将类似于量子计算机的工作方式,量子计算机的基础存储单位量子比特可以为叠加状态,因此可同时处理比传统计算机更多信息。而且,由于液晶技术相当先进,用它们来构建计算机或不会像构建量子计算机那样耗时。

研究人员指出,其他实验中已成功地用电场将液晶缺陷移动并组装成图案,因此构建向列型液晶计算机最基本的技术已经存在。

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