分子计算技术突飞猛进
尽管被硅谷的人们视作歪门邪道,以无数分子大小的基本部件为基础制造的功能极其强大的计算机电路,终将取代今天产值亿万美元的芯片
【美国《纽约时报》3月23日文章】题:计算机技术的新时代
美国的一群计算机研究人员和化学家走在了人们最乐观的预计的前面,他们已经悄悄地组建了一家公司,试图开创数字电子技术的新时代:以无数分子大小的基本部件为基础制造出功能极其强大的计算电路。
这项技术潜在的商业化前景——尽管潜力巨大,但人们普遍认为至少要5年或10年以后才能实现——已经使计算机行业的执行官们吃了一惊。
这家名为分子电子技术公司的企业成立于去年12月,于今年1月在芝加哥开设了它的第一个营业处。组建公司的科学家都是分子电子技术领域的佼佼者。分子电子技术尽管现在尚未成熟,但将来的某一天它可能通过纯粹的化学过程来生产微小的电子电路,使大量的电子电路排列在一起组成巨大的储存系统,也许还能组成功能巨大的并行计算机,从而取代今天产值亿万美元的芯片工厂。
美国迈特公司分子电子技术研究人员詹姆斯·埃伦说:“硅谷的人们把这看作歪门邪道。”尽管他对分子电子技术公司所取得的进展没有详细的了解,但他说,最近几年研究人员在这一领域已经取得了重大进展,如果这些成果的商业化比人们预期的早,他也不会感到吃惊。
参与组建这家新公司的科学家,包括美国一些最负盛名的大学和研究实验室的3名化学家、1名理论物理学家和1名电气工程师。
产品原型
分子电子技术公司已经从私人投资者那里得到了足够的启动资金,并聘用哈维·普洛特尼克担任公司首席执行官。该公司的主管们说,虽然他们目前还没有制造出有效的原型产品,但他们相信他们已经解决了研究方面的全部难题,并将在一年半到两年时间内制造出产品原型。
分子电子技术公司的创建者之一、公司技术总监马克·里德说:“我们的研究已取得了初步成果,我们将在此基础上继续前进,向人们证明我们所研究的东西是切实可行的。”里德是耶鲁大学电机工程系的主任,他说他打算继续留在他的学术岗位上。
里德还曾与赖斯大学的化学教授詹姆斯·图尔合作在1999年11月的一期《科学》周刊上发表过一篇文章。他们在文章中介绍了如何制造单个的分子开关。分子开关是任何有可能利用化学过程即所谓的自组装技术制造的未来系统的基本部件。
图尔也是这家新公司的创建者之一。公司的创建者中还有在研究自组装技术和所谓的纳米导线方面做了开拓性工作的科学家,包括宾夕法尼亚州立大学的几位化学家以及理论物理学家布鲁斯·哈斯拉赫尔。尽管分子电子技术公司的科学家拒绝透露它的第一个产品或产品原型可能是什么,但在并行计算机方面从事过开拓性研究的哈斯拉赫尔的加盟,表明该公司的目标可能不仅仅是制造超高容量的计算机存储器。
据与该公司关系密切的几个人说,分子电子技术公司的第一批产品原型可能是存储装置,公司的研究人员已在实验室里成功地制造出许多能存取信息的分子大小的开关,但该公司从来没有公开宣布过。
前景与挑战
被五角大楼一位官员称为“分子电子技术”(moletronics)的分子计算技术所依据的制造技术,与今天制造半导体芯片所使用的技术完全不同。
根据穆尔定律,芯片能容纳的晶体管数目每18个月就可以翻一番。而建立新工厂所需的呈指数增长的成本是穆尔定律的主要障碍。全球最大的芯片制造商英特尔公司目前每建一家新工厂就要花费20亿美元以上。
哈斯拉赫尔说:“我们利用实验室里的烧杯工作。”分子电子技术公司的研究人员正在实验室里工作,以使这些分子结构变得相对便宜些。成本的大幅降低,可以使这个新兴产业的产品有机会与功能强大的半导体竞争。
尽管研究人员很乐观,但与这家初创企业有关的所有人都承认存在着巨大的挑战。其中之一是分子存储器和其他计算系统所含的故障部件很可能比今天的半导体元件多得多。因此,就必须设法标出存在故障的电路,同时对无数个功能正常的电路加以利用。
分子电子技术公司并不是第一家设法对这项新技术商业化的公司。1997年,有人为了差不多的目的成立了加利福尼亚分子电子技术公司。去年这家公司得到了全国科学基金会的一笔拨款,用于开发分子大小的开关装置。今年2月,加利福尼亚分子电子技术公司通过因特网直接发行了价值600万美元的股票。

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