עתיד מבטיח

ככל שמספר הטרנזיסטורים על המעבד גדול יותר, כך עולה כוח החישוב של המעבד – זו עובדה. ככל שהטרנזיסטורים קרובים יותר זה לזה, המידע שהם מעבירים מאחד לשני עובר יותר מהר, זו עוד עובדה. שתי עובדות אלו הניעו בעשורים האחרונים מדענים מכל העולם לנסות ולמזער את הטרנזיסטורים כמה שרק אפשר.

בשנת 1965 קבע גורדון מור, אחד ממייסדי חברת אינטל, כי מספר הטרנזיסטורים על המעבד יכפילו את עצמם כל 18 עד 24 חודשים. במשך 40 השנה מאז שקבע מור את החוק שלו, מספר הטרנזיסטורים על המעבד גדל מ-2,300 ל-55 מליון, גם כיום החוק של מור ממשיך להוכיח את עצמו. "אנחנו עדיין נמצאים בתחילת הדרך בכל הנוגע למעבדים" אומר מור "יש עוד הרבה דרכים לשפר את היכולות של המעבדים ואנו מנסים את כולן במרץ"

כיום, מחשב העל החזק ביותר, הממוקם ביפן, מסוגל לעשות למעלה מ-35 מליון מליון חישובים בשניה. אבל איך בדיוק זה קורה? איך הצלחנו לדחוף כזאת עוצמת חישוב בתוך קופסא כל כך קטנה?

בתהליך מיוחד הנקרא ליתוגרפיה, המעגלים החשמליים נצרבים על הסיליקון על ידי חשיפת הסיליקון לאור בצורה מבוקרת. ככל שהמדענים לומדים לעבוד עם אורך גל קצר יותר של אור, הם מצליחים לעשות מעגלים קטנים יותר ויותר. "ישנן מגבלות בדרך הנוכחית שבה אנו עובדים עם ליתוגרפיה ולא ניתן להמשיך בשיטה זו לנצח, כבר כיום מדענים רבים עוברים לעבוד עם אורכי גל שונים של אור, מתרחקים מהאור הנראה לעין ומתמקדים באורך גל הנקרא Extreme Ultraviolet (אולטרה סגול קיצוני) אשר מאפשר לנו לצרוב מעגלים קטנים בהרבה מאלו שאנו מייצרים כיום" מסביר ד"ר דייב ווטסון מחברת IBM.

אך צריבת מעגלים אינה הבעיה היחידה, גם הפיסיקה המודרנית מאכזבת את יצרני המעבדים. בעקבות המזעור הקיצוני שאנו נמצאים בו כיום, רכיבים שונים בתוך המעבד יכולים למצוא את עצמם במרחק של 25 אטומים זה מזה, במרחק כזה הרכיבים השונים יכולים פשוט "לגנוב" אלקטרונים זה מזה וכך נוצרים קצרים בתוך המעבד.

מדענים כבר נתקלו בבעיות דומות בעבר אך החוק שקבע מור ב-1965 עדיין מחזיק מעמד. הבעיה הרצינית תגיע, על פי הערכות המדענים, בעוד כעשור, כאשר נגיע לקצה גבול המזעור. מבחינה פיזית, לא ניתן לייצר חוט מוליך בעובי קטן יותר מעוביו של אטום בודד.

גם לבעיה זו המדענים כבר מתחילים לרקוח פיתרון, באוניברסיטת אוקספורד עובדים בימים אלו על פיתוחו של מחשב קוואנטי אשר מנצל את התכונות המוזרות של פיזיקת הקוואנטים כדי לחשב מידע. היתרון במחשב קוואנטי הוא שבניגוד למחשב רגיל, אשר עושה חישוב אחר חישוב, המחשב הקוואנטי מחשב את כל ההסתברויות לבעיה בו זמנית ולבסוף מחליט על הפיתרון המתאים.