Des ingénieurs et des scientifiques collaborant à l'Université Harvard et à la MITRE Corporation ont développé et démontré le premier nanoprocesseur programmable au monde.

Le système informatique prototype révolutionnaire, décrit dans un article paru aujourd'hui dans la revue La nature , représente une avancée significative dans la complexité des circuits informatiques pouvant être assemblés à partir de composants synthétisés à l'échelle nanométrique.

Cela représente également une avancée car ces nanocircuits ultra-minuscules peuvent être programmés électroniquement pour exécuter un certain nombre de fonctions arithmétiques et logiques de base.

"Ce travail représente un bond en avant dans la complexité et la fonction des circuits construits de bas en haut, et démontre ainsi que ce paradigme ascendant, qui se distingue de la façon dont les circuits commerciaux sont construits aujourd'hui, peut produire des nanoprocesseurs et d'autres systèmes intégrés du futur, " dit le chercheur principal Charles M. Lieber, qui détient un poste conjoint au département de chimie et de biologie chimique et à la faculté d'ingénierie et de sciences appliquées de Harvard.

Le travail a été rendu possible grâce aux progrès réalisés dans la conception et la synthèse de blocs de construction de nanofils. Ces composants nanofilaires démontrent désormais la reproductibilité nécessaire à la construction de circuits électroniques fonctionnels, et le faire également à une taille et à une complexité matérielle difficiles à atteindre par les approches descendantes traditionnelles.

De plus, l'architecture carrelée est entièrement évolutive, permettant l'assemblage de nanoprocesseurs beaucoup plus gros et toujours plus fonctionnels.

« Depuis 10 à 15 ans, chercheurs travaillant avec des nanofils, nanotubes de carbone, et d'autres nanostructures ont eu du mal à construire tous les circuits sauf les plus basiques, en grande partie en raison de variations dans les propriétés des nanostructures individuelles, " dit Lieber, le professeur de chimie Mark Hyman. "Nous avons montré que cette limitation peut maintenant être surmontée et nous sommes enthousiasmés par les perspectives d'exploitation du paradigme ascendant de la biologie dans la construction de l'électronique future."

Une caractéristique supplémentaire de l'avancée est que les circuits du nanoprocesseur fonctionnent avec très peu d'énergie, même en tenant compte de leur taille minuscule, parce que leurs nanofils constitutifs contiennent des commutateurs à transistors « non volatils ».

Cela signifie que contrairement aux transistors dans les circuits de micro-ordinateur conventionnels, une fois les transistors nanofils programmés, ils ne nécessitent aucune dépense supplémentaire d'énergie électrique pour maintenir la mémoire.

"En raison de leur très petite taille et de leur très faible consommation d'énergie, ces nouveaux circuits de nanoprocesseurs sont des blocs de construction qui peuvent contrôler et activer une toute nouvelle classe de beaucoup plus petits, capteurs électroniques plus légers et électronique grand public, " dit le co-auteur Shamik Das, l'ingénieur en chef du groupe Nanosystèmes de MITRE.

"Ce nouveau nanoprocesseur représente une étape majeure vers la réalisation de la vision d'un nano-ordinateur qui a été articulée pour la première fois il y a plus de 50 ans par le physicien Richard Feynman, " dit James Ellenbogen, un scientifique en chef à MITRE.