Ученые создали компьютер на основе капель воды

Обычно, наша электроника очень боится воды — однако в случае нового компьютера из Стэнфордского университета дело обстоит ровно наоборот. Команда адъюнкт-профессора Ману Пракаша сумела создать новаторский процессор, работа которого основана не на движении электронов, а на физическом движении капель воды.

Этот прорыв совершён на уровне самого базиса того, что является компьютером – это любое программируемое устройство, которое способно выполнять операции математической логики. Соединив передовые теоретические выкладки динамики жидкостей с теорией вычислительной техники, команда из Стэнфорда сумела создать синхронный компьютер, функционирующий исключительно на основании физики воды. Наличие или отсутствие капли воды представляет в нём собой соответственно 1 или 0 двоичного кода.

Разумеется, компьютер на базе физического движения воды намного медленнее традиционного. Сейчас его поверхность имеет размер маленькой почтовой марки. Исследователи помещают на неё крошечные капли воды, содержащие магнитные наночастицы. Комбинация вращающихся магнитов под чипом заставляет капли перемещаться на определённое расстояние с каждым «тиком» часов системы. Капли следуют определённому паттерну, который задаётся их первоначальным положением, а расположенная над чипом камера интерпретирует наличие или отсутствие капель как нули и единицы.

Идея такого компьютера впервые пришла в голову Пракашу почти десять лет назад, и хотя метод её реализации был достаточно очевидным, найти способ синхронизации движений капель оказалось непростой задачей. Команда Пракаша установила, что такие магнитные «часы» двигают систему с идеальной синхронностью – а это означает, что они могут работать фактически вечно без каких-либо ошибок.

Целью исследователей является не конкуренция с традиционными процессорами, а создание нового компьютера, который сможет точно управлять физическим веществом. Способность контролировать капли воды с помощью жидкостных вычислений имеет ряд важных применений в области биологии и химии, а также, вполне возможно, в сфере масштабируемого цифрового производства.

Следующей задачей разработчиков является уменьшение размеров чипа и реализация одновременности множества вычислений. Теоретически такую систему можно масштабировать для одновременного контроля миллионов капель, вместо всего лишь нескольких. Для исследования полного потенциала этой технологии, команда из Стэнфорда конструирует набор для создания собственных процессоров для всех желающих.