© Ю. И. Лозовик
Юрий Лозовик: "Я хотел рассказать о некоторых первых шагах нанотехнологии и о том, как нанотехнология связана с фундаментальными науками, как они друг друга взаимно дополняют и обогащают. Вообще, лидирующие технологии нашего XXI века — это нанотехнологии, информационные технологии, биотехнологии".
Научно-популярная лекция в ФИАНе 15 ноября 2007 года.
Лозовик Юрий Ефремович — заведующий лабораторией спектроскопии наноструктур Института спектроскопии РАН, профессор Московского физико-технического института (МФТИ). Автор более 500 опубликованных статей (включая 10 обзоров и коллективных монографий), посвященных наноструктурам, нанотехнологии, низкоразмерным электронным системам, нанооптике, физике кластеров, различным аспектам физики твердого тела, атомной физике, квантовой электродинамике в полости.
Дорогие коллеги, будущие коллеги, друзья! Наше время — это время, когда бурно развиваются нанотехнологии и готовится, возможно, новая техническая революция. Это происходит не мгновенно, это было подготовлено давно, я хотел рассказать о некоторых первых шагах нанотехнологии и о том, как нанотехнология связана с фундаментальными науками, как они друг друга взаимно дополняют и обогащают. Вообще, лидирующие технологии нашего XXI века — это нанотехнологии, информационные технологии, биотехнологии. И в этой связи я хотел привести забавное высказывание Гордона Мура, одного из создателей фирмы «Интел»: «Если бы автомобилестроение развивалось со скоростью эволюции полупроводниковой промышленности, то сегодня роллс-ройс мог бы проехать полмиллиона миль на одном галлоне бензина, и дешевле было бы его выбросить, чем заплатить за парковку». Примерно так и происходит с компьютерами: мы не меняем, а покупаем просто новый компьютер — это дешевле.
И вот, 40 лет назад Гордон Мур сформулировал следующий эмпирический закон: каждые 1,5 года количество транзисторов в компьютерных микросхемах на 1 кв. дюйм удваивается. И это приводит... вот, действительно, видно, что где-то в начале было примерно около 2 тысяч транзисторов в схеме, сейчас — около 2 миллиардов, одновременно себестоимость на 1 бит информации, на 1 элемент информации себестоимость уменьшается вдвое, энергия на единицу информации тоже уменьшается вдвое, время переключения уменьшается вдвое, то есть быстродействие компьютера возрастает вдвое каждые 1,5 года.
Вот когда всё начиналось, компьютеры выглядели вот таким образом.
Компьютеры были на лампах и весили много тонн, и один из оптимистов говорил так, глубокомысленно: «Нет никаких ограничений — то есть предсказанных в будущем — нет никаких ограничений, чтобы компьютеры весили меньше 2 тонн». К тому времени это было смелое предсказание. Так вот, происходит сильный рост в этой области, и вместо этих мегатонных конструкций сейчас, видите, мой компьютер около 700 грамм весит, и это не предел.Вот так выглядит современная плата, в которой содержится около двух миллиардов транзисторов.
Обычно, когда говорят о новой технологии, цитируют знаменитую речь Фейнмана: «Там, внизу, есть еще много места». Фейнман — а это была речь в 59-м году, знаменитая речь 29 декабря 1959 года; Фейнман — это гениальный физик, лауреат Нобелевской премии. Он, фантазируя, — к тому времени это были серьезные фантазии — сказал, что нет никаких физических ограничений для того, чтоб записать все 24 тома Британской энциклопедии на острие иголочки. И, в принципе, если бы возможно было записать 1 бит информации (бит — это, значит, один элемент: либо ноль, либо единица, и поэтому любую информацию можно представить себе совокупностью битов) — если бы можно было один бит записать на системе атомов с кубиком — кубик, который бы содержал 125 атомов, 5 Ч 5 Ч 5, — то, в принципе, на один кубический дюйм можно было бы записать все книги человечества. По тому времени это было очень смелое такое предсказание будущего, и, в общем, этот призыв до сих пор остается весьма эмоциональным, и этот предел мы еще не достигли.
