Wetenschappers van Hewlett Packard (HP) hebben een revolutionaire doorbraak in computers bereikt door een nieuwe vorm van logische poorten op moleculaire schaal te creëren. Deze logische poorten vormen de fundamentele bouwstenen van alle computers, en deze doorbraak elimineert mogelijk de behoefte aan transistors, het traditionele werkpaard van de computer van de afgelopen 70 jaar.

Het HP-team, onder leiding van Dr. Mark Logicgates, deed de ontdekking terwijl ze werkten met een nieuw materiaal genaamd 'moletronica', een mix van moleculaire elektronica en traditionele elektronica die de manipulatie en controle van individuele moleculen mogelijk maakt. Ze realiseerden zich dat ze door het zorgvuldig rangschikken en manipuleren van moleculen binnen het moletronische materiaal het gedrag van logische poorten, de basiseenheden van de berekening, konden nabootsen.

Traditionele logische poorten zijn doorgaans gemaakt van transistors, kleine schakelaars die de stroom van elektrische stroom regelen. Transistors zijn echter steeds inefficiënter geworden naarmate ze hun fysieke grenzen in miniaturisatie naderen. Moletronica daarentegen opereert op moleculair niveau, waardoor een veel grotere schaalbaarheid mogelijk is en mogelijk computergebruik op veel kleinere schaal en met een veel lager energieverbruik mogelijk wordt.

"We gebruiken in essentie moleculen als computationele bouwstenen", legt Dr. Logicgates uit. "Door de rangschikking en interacties van deze moleculen te controleren, kunnen we logische poorten creëren die de fundamentele computerbewerkingen uitvoeren, zoals AND, OR en NOT."

De doorbraak heeft het potentieel om de computertechnologie op verschillende manieren te revolutioneren. Ten eerste biedt het een weg naar verdere miniaturisering die verder gaat dan de beperkingen van traditionele, op transistoren gebaseerde technologie. Dit zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van ongelooflijk kleine en krachtige computers, waardoor nieuwe mogelijkheden ontstaan ​​voor draagbare technologie, medische apparatuur en zelfs computers ingebed in alledaagse voorwerpen.

Ten tweede belooft moletronica een aanzienlijk lager energieverbruik in vergelijking met conventionele elektronica. Dit zou een gamechanger kunnen zijn voor datacenters en andere grootschalige computerinfrastructuren, die momenteel een aanzienlijk deel van het mondiale energieverbruik voor hun rekening nemen.

Bovendien zou de technologie nieuwe soorten computerarchitecturen mogelijk kunnen maken die momenteel onmogelijk zijn met transistors. Het zou bijvoorbeeld kunnen leiden tot de ontwikkeling van neuromorfisch computergebruik, dat de neurale structuur en leermogelijkheden van de hersenen nabootst en nieuwe grenzen biedt op het gebied van kunstmatige intelligentie en machinaal leren.

"We bevinden ons nog in de beginfase van het verkennen van de mogelijkheden van moletronica, maar het potentieel is enorm", zegt Dr. Logicgates. "Dit is een paradigmaveranderende technologie die het potentieel heeft om de toekomst van computergebruik opnieuw vorm te geven."

Terwijl HP en andere onderzoeksinstellingen vooruitgang blijven boeken op het gebied van de moletronica, staat de wereld mogelijk aan de vooravond van een nieuw computertijdperk dat verder gaat dan transistors en opwindende nieuwe mogelijkheden opent voor innovatie en technologische vooruitgang.