Kanadalaisen Albertan yliopiston tutkijat ovat kehittäneet atomisen koneen, joka toimii kuin elektroninen piiri. Läpimurto voi johtaa nopeampiin ja tarkempiin ohjelmiin harjoituttaa neuroverkkoja koneoppimisella.
Atomielektroninen simulaattori, joka käyttää tarkasti ohjattuja atomien malleja elektronien hallitsemiseen, on viimeisin uusin saavutus Albertan yliopistolta ja Quantum Silicon Inc:ltä, jotka yrittävät yhdessä kehittää uudenlaista atomitason ultratehokasta elektroniikkaa.
Tekniikassa transistorit korvataan atomeilla. Kun näin hallitaan yksittäisten atomien ja elektronien sijoittamista voidaan vaikuttaa elektronien välisiin vuorovaikutuksiin.
Vaikka nanoteknologian välineet ovat antaneet tutkijoille tarkan hallinnan atomin sijoittamisesta pinnalle jo jonkin aikaa, kaksi rajoitusta on estänyt käytännölliset elektroniset sovellukset. Ensinnäkin atomit pysyvät paikallaan vain hyvin alhaisissa lämpötiloissa ja toiseksi niihin päästään helposti käsiksi vain metallipinnoilla, jotka eivät olleet teknisesti hyödyllisiä.
Yliopiston tutkijoiden kehittämän atomikoneen tai elektronisen piirin osa voittaa nämä kaksi estettä. Rakenteita voidaan kuvioida myös piipinnoilla, mikä tarkoittaa, että löydön laajentaminen on myös helposti saavutettavissa. Lisäksi tutkijat ovat viimeistelleet piinatomien kuviointia viime aikoina ottamalla siihen avuksi automatisoinnin koneoppimisen avulla.
Nyt he ovat vapauttaneet elektronit seuraamaan omaa luontoaan - ne eivät voi jättää luotua rakennetta mutta ne voivat kulkea vapaasti ja operoida muiden elektronien kanssa. Tutkijoiden mukaan asetelmat joihin elektronit saapuvat, ovat hyödyllisten laskelmien tuloksia.
Tulosten perusteella tutkijat ovat alkaneet rakentaa konetta, joka simuloi neuroverkon toimintaa. Toisin kuin nykyiset neuroverkot, jotka koostuvat transistoreista ja joita ohjataan tietokoneohjelmistoilla, atomistinen kone spontaanisti näyttää sen bittikuvioiden suhteellisen energisen vakauden. Niitä puolestaan voidaan käyttää hermoverkon harjoittamiseen nopeammin ja tarkemmin kuin mitä tällä hetkellä muuten on mahdollista.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 31.10.2018
