Dengan berjalan di antara keteraturan dan kekacauan, suatu hari nanti para peneliti dapat membuat chip komputer bekerja lebih seperti otak manusia.
Para peneliti menciptakan kondisi di “tepi kekacauan,” sebuah titik transisi antara keteraturan dan ketidakteraturan yang memungkinkan transmisi informasi secara cepat, pada perangkat elektronik.
Hal ini memungkinkan para ilmuwan untuk memperkuat sinyal yang dikirimkan melalui kabel tanpa menggunakan amplifier terpisah, mengatasi kehilangan sinyal karena hambatan listrik. Saluran transmisi ini, yang meniru perilaku superkonduktordapat membuat chip komputer masa depan lebih sederhana dan lebih efisien, tim tersebut melaporkan pada 11 September buku harian itu Alam.
Sebuah chip komputer yang beroperasi di ambang kekacauan sepertinya bisa rusak kapan saja. tapi banyak Para peneliti telah berteori bahwa otak manusia beroperasi dengan prinsip serupa.
Pertimbangkan a neuron atau sel saraf. Setiap neuron memiliki akson, pelengkap seperti kawat yang mengirimkan sinyal listrik ke neuron terdekat. Sinyal listrik tersebut membantu otak Anda memahami lingkungan dan mengendalikan tubuh Anda.
Panjang akson berkisar antara 0,04 inci (1 milimeter) hingga lebih dari 3 kaki (1 meter). Transmisi sinyal listrik melalui kabel yang panjangnya sama menyebabkan hilangnya sinyal yang disebabkan oleh hambatan kabel. Perancang chip komputer memecahkan masalah tersebut dengan memasukkan amplifier di antara kabel yang lebih pendek untuk meningkatkan sinyal.
Namun akson tidak memerlukan amplifier terpisah: Akson dapat menguatkan dirinya sendiri dan dapat mengirimkan sinyal listrik tanpa banyak kehilangan sinyal. Beberapa peneliti berpendapat bahwa mereka berada di ambang kekacauan, memungkinkan mereka memperkuat fluktuasi kecil dalam sinyal listrik tanpa membiarkan sinyal tersebut lepas kendali.
Dalam studi baru, para ilmuwan meniru perilaku penguatan diri ini dalam sistem non-biologis. Mereka pertama kali menciptakan kondisi kekacauan batas dalam material yang disebut lanthanum cobaltite (LaCoO3). Ketika mereka menerapkan arus yang benar ke LaCoO3Fluktuasi kecil pada tegangan yang dihasilkan diperkuat. Tim kemudian menguji kondisi tersebut pada kawat yang bersentuhan dengan lembaran LaCoO3.
Mereka menempatkan dua kabel 1 mm (0,04 in) di atas LaCoO.3 dan menggunakannya untuk menerapkan arus yang sama ke LaCoO3. Kondisi tersebut saat ini berada di ambang kekacauan. Mereka kemudian menerapkan sinyal tegangan berosilasi ke salah satu ujung salah satu kabel dan mengukur sinyal tegangan di ujung kabel lainnya. Para peneliti melihat sedikit penguatan pada fluktuasi tegangan tersebut.
Memperkuat sinyal seperti itu memerlukan energi tambahan. Para ilmuwan menemukan bahwa energi ini berasal dari sumber yang sama yang digunakan untuk mempertahankan tepian kekacauan: arus listrik. Di sebagian besar komponen elektronik, sebagian energi dari arus yang diberikan hilang sebagai panas. Namun di ambang kekacauan, sebagian energi memperkuat sinyalnya.
Beroperasi di tepi kekacauan mirip dengan superkonduktivitas, dimana efek resistensi dapat diabaikan. Metode baru ini dapat memungkinkan perilaku seperti superkonduktor pada suhu dan tekanan normal, kata penulis, jika teknologi tersebut digunakan untuk membuat chip di masa depan.
“Solusi ini, yang berpotensi menghindari ribuan repeater dan buffer, bisa sangat meringankan masalah ini
