Кіріспе

Нано-абак – наноөлшемді есептеу құралы, ол фотоника және сканирлеуші-түннельдік микроскоптың (СТМ) ұшымен итергіш күш арқылы молекулалық қозғалыстың бүйірлік механикалық стимуляциясы сияқты нанотехнологияның түрлі әдістерін қолдана отырып, қарапайым арифметикалық амалдарды орындайды. Нано-абак нанокомпьютер сияқты түрлі нанотехнологиялық жаңалықтарда қолданылуы мүмкін.

IBM Nano-абак

Алғашқы нано-абакті 1997 жылы 13 қарашада физик Джеймс Гимзевски Швейцарияның Цюрих қаласындағы IBM ғылыми-зерттеу зертханасында жасады. Гимзевскидің құрылғы жасау идеясы жапондық соробанынан шабыттанды. Нано-абақтың жасалуына Швейцарияның Білім және ғылым жөніндегі федералды кеңсесі, Еуропалық Одақтың ақпараттық технологиялар саласындағы зерттеулер жөніндегі Еуропалық стратегиялық бағдарламасы (ESPRIT) аясында, IBM-нің "PRONANO" (нанометрлік масштабтағы өңдеу) жобасы қолдау көрсетті. Гимзевскидің нано-абакі 10 молекуладан тұратын, рельстер ретінде қызмет ететін тұрақты қатарлардан тұрады. Бұрандалар мыс жапырақшадағы бір атомдық биіктіктегі тік қырлармен шектелген бакминстерфуллереннен жасалған және бөлме температурасында сканерлік туннельдік микроскоптың ұшымен итеріледі, бұл есептеу жасауға және бейнелеу режимінде жұмыс істеген кезде оны көруге мүмкіндік береді.

Чип өлшемімен жасалған толық оптикалық абакус

2017 жылы Эксетер университетінің профессоры С. Дэвид Райт басқаратын халықаралық зерттеушілер тобы ұқсас наноскопиялық оптикалық абақты жасады. Топтың чип өлшемді толық оптикалық абағы арифметикалық есептеулерді жүзеге асыру үшін пикосекундтық жарық импульстарын пайдаланады. Бұл құрылғы эквивалентті фотондық фазалық өзгеріс жасушаларын қолдана отырып, көп таңбалы сандармен есептеуде сәттілікке жетті.