IBM entwickelt Molekülcomputer

Die Miniaturisierung der Grundbausteine von Mikroprozessoren und dadurch die Schaffung zusätzlicher Funktionalität auf der gleichen Grundfläche wird auch als Skalierung bezeichnet. Dies ist das Hauptprinzip, das die Halbleiterindustrie antreibt. Bekannt als „Moore’s Law“, das besagt, dass die Transistormenge auf Halbleiterchips sich ungefähr alle 18 Monate verdoppelt, hat dieses Prinzip die Chip-Industrie in den vergangenen vierzig Jahren regiert. Das Ergebnis ist die bislang größte Leistungssteigerung, die jemals bekannt wurde.

Die CMOS-Technologie wird ihre endgültige Grenze voraussichtlich in zehn bis fünfzehn Jahren erreichen. Wenn Chipstrukturen,die gegenwärtig Dimensionen von circa 40 Nanometer haben, weiter jenseits der 20 Nanometer-Marke schrumpfen, tauchen weitere komplizierte Herausforderungen auf. Skalierung scheint daher ökonomisch nicht weiter machbar. Und unterhalb 10 Nanometer werden die fundamentalen physikalischen Grenzen der CMOS-Technologie erreicht. Daher sind neuartige Konzepte erforderlich.

Zur weiteren Steigerung der Computerleistung jenseits von CMOS werden fundamental unterschiedliche Konzepte und Architekturen bei IBM erforscht. Unter den Technologien, die der Realisierungsmöglichkeit am nächsten sind, sind die Kohlenstoff-Nanoröhren und halbleitende Nanodrähte. Weitere Forschung findet auch im Bereich von Spintronics statt. Durch die Vorstellung des Einzel-Molekül-Speicherelements haben IBM Forscher gezeigt, daß Molekularelektronik ebenfalls ein valider post-CMOS-Kandidat ist. Damit wurde ein weiterer großer Schritt hin zu den endgültigen Grenzen der Miniaturisierung getan.

Die wissenschaftliche Veröffentlichung mit dem Titel „Reversible and Controllable Switching of a Single-Molecule Junction“ von E. Lörtscher, J. W. Ciszek, J. Tour, und H. Riel, wurde veröffentlicht in Small, Volume 2, Issue 8-9 , pp. 973 – 977 (04. August 2006).