stefan m. gergely

O Vergleichsweise am wenigsten revolutionär sind Versuche, Datenspeicher
in der Nähe des absoluten Nullpunktes zu betreiben,
in sogenannten supraleitenden Metallschichten. Weil bei
diesen Bedingungen elektrischer Strom fast widerstandsfrei
fließt, entwickelt sich keine Wärme, und die Schaltelemente
können noch viel dichter gepackt werden als bei herkömmlichen
Halbleiterbausteinen. Hier sind es noch Elektronen, die
die Rechenaufgaben erledigen.
O Der sogenannte optische Computer dagegen rechnet mit Lichtgeschwindigkeit:
Seit kurzem gibt es im Labormaßstab den ersten
Transphasor, das optische Gegenstück zum Transistor, der
tausendmal schneller schaltet als elektronische Bauelemente.
O Noch revolutionärer ist das Konzept des »Biochip«. Dieser arbeitet
weder mit Halbleitern noch mit Licht, sondern mit organischen
Molekülen.
Auf dem Weg zum Biochip
Schon in den siebziger Jahren hatten Forscher eines IBM-Forschungslabors
bei New York entdeckt, daß spezielle organische
Substanzen, sogenannte Hemichinone, in der Lage sind, Wechselstrom
gleichzurichten. Auf der Suche nach einer Erklärung für dieses
Phänomen entdeckten sie bei den Hemichinonen zwei elektrische
Zustände, die sich durch ihre Ladungsverteilung voneinander
unterscheiden. Durch Anlegen elektrischer Felder lassen sich diese
Zustände ändern - sie können somit als molekulare Schalter fungieren
(jeder digitale Computer besteht im wesentlichen aus Schaltern,
die nur zwei Zustände, ein und aus bzw. 0 und 1, kennen und durch
bestimmte Anordnungen miteinander verknüpft sind). »Der Vorteil
von organischen Molekülen an Stelle konventioneller Halbleiter«,
so der IBM-Forscher Arieh Aviram, »besteht darin, daß die Moleküle
zu dreidimensionalen Anordnungen zusammengefügt werden
können« (Lit. 10). Damit wären die Beschränkungen überwunden,
die konventioneller Halbleitertechnologie auferlegt sind, weil
mikroelektronische Schaltungen immer nur zweidimensional,
Schicht für Schicht, angelegt werden. Der dreidimensionale Aufbau
würde viel komplexere Schaltungen ermöglichen und dazu noch
einen großen, weiteren Sprung in Richtung Miniaturisierung bedeuten.
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