يدير ستان ويليامز جبهة تطوير البحث والتطوير في مجال تكنولوجيا النانو في HP * قد تغير المكونات الصغيرة التي طورها موظفوه طريقة عمل أجهزة الكمبيوتر وتصنيعها - بل وتؤثر حتى على أعمال الطابعات المربحة للشركة
أهارون ريكاديلا، أسبوع المعلومات
الرابط المباشر لهذه الصفحة: https://www.hayadan.org.il/hplabs280405.html
لقد كان يوم العلوم الكمومية في مختبرات HP، وكانت الصناديق ممتلئة. حضر الندوة 65 من كبار العلماء في مجال الإلكترونيات الجزيئية الساخنة، وذلك في المختبر المركزي في بالو ألتو بولاية كاليفورنيا، بمشاركة حوالي 20 باحثًا من HP في مجال تكنولوجيا النانو. وقد استضاف العلماء ستان ويليامز، رئيس قسم البحث العلمي في مجال فيزياء الكم وأحد كبار أعضاء الشركة. بين الأحاديث الصغيرة، أخرج من الغرفة سلات المهملات المليئة بالمسودات التي كتبها المشاركون، ووضع سلات المهملات الفارغة في مكانها.
جاء ويليامز إلى الشركة منذ حوالي عقد من الزمن بدعوة شخصية من ديفيد باكارد، أحد مؤسسي شركة HP، بهدف تحديث أبسط الأبحاث وقيادة مجموعة بحثية - والتي قدمت، منذ حوالي ست سنوات، أول بحث رقمي المفتاح الذي تم بناؤه من جزيء واحد. لكن بالنسبة إلى ويليامز، وهو أحد المتحدثين المرغوبين في مؤتمرات النانو الدولية، فإن الانغماس في الأعمال الوضيعة هو جزء من الشفرة الوراثية.
ولد في كوخ في ألاسكا، وهو ابن أحد رجال البحرية الأمريكية، وقضى معظم طفولته يتنقل بين بلدان مختلفة. اجتاز دروس العلوم في المدرسة الابتدائية بفضل الاستخدام المكثف للمكتبة العامة. قام بتمويل دراسته الثانوية من خلال وظائف مختلفة، بما في ذلك في محطة وقود وحقول الطماطم ومصنع التعبئة والتغليف. قام بتمويل دراسته للكيمياء في الأكاديمية من خلال العمل كسائق شاحنة في عطلات نهاية الأسبوع. لقد تعلم العمل الجاد.
إن العمل الشاق والمطول الذي قام به ويليامز وفريقه في مختبرات HP بدأ يؤتي ثماره. قدمت المجموعة - التي تضم، من بين أمور أخرى، مهندس الكمبيوتر المخضرم فيل كويكس - في فبراير الماضي مفتاحًا بسمك جزيء واحد، قادر على تغيير حالته من 0 إلى 1 والعكس، وقبل كل شيء للحفاظ على الإخراج . وهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها تحقيق هذه القدرة دون استخدام دوائر السيليكون.
وبحلول منتصف العام، يخطط أعضاء الفريق لتقديم ذاكرة بحجم الجزيئات المفردة، والتي يمكنها تخزين 16,000 رقم ثنائي. ولأغراض البحث، حددت وكالة الدفاع DARPA ميزانية قدرها 12.5 مليون دولار. ويتم توجيه 3.4 مليون دولار أخرى من نفس المصدر لتطوير معالج نانوي، والذي يأمل ويليامز أن يكون قادرًا على إجراء عمليات الاتصال وبالتالي تشكيل الأساس لأنظمة أكثر تعقيدًا.
يقول جيمس ألينبوجن، كبير الباحثين في شركة ميتري، التي تدير عددًا من مراكز البحث والتطوير الممولة فدراليًا: "إذا سارت الأمور على ما يرام، فهذه خطوات تاريخية". تتصدر الولايات المتحدة نطاق ميزانيات البحث والتطوير الموجهة إلى تكنولوجيا النانو، من حيث عدد الدراسات المنشورة في هذا المجال وفي عدد براءات الاختراع المسجلة. لكن دول آسيا وأوروبا حريصة على ذلك، وقد تم تناول ذلك في تقرير خاص للمجلس الرئاسي للعلوم والتكنولوجيا.
عصر الإنتاج الرخيص
ويجري فريق ويليامز أبحاثًا في مجالات تكنولوجيا النانو منذ عام 1996، وقد سجل حتى الآن حوالي اثنتي عشرة براءة اختراع. يعتقد العلماء في شركة HP وغيرها من الهيئات البحثية أن الاستخدام الصحيح لميكانيكا الكم، سيجعل من الممكن في المستقبل بناء أجهزة كمبيوتر كاملة تتكون من مليارات المفاتيح الجزيئية، وبالتالي إزالة القيود المفروضة على الحساب الإلكتروني - القيود التي تهدد لأول مرة قدرة مور. القانون الذي بموجبه تتضاعف قوة الحوسبة كل 18 شهرًا. بالمناسبة، في أبريل الماضي، كانت الذكرى الأربعون لإقرار القانون من قبل مؤسس شركة إنتل، جوردون مور.
كما أصبح إنشاء مصانع لإنتاج رقائق السيليكون أكثر تكلفة. وإذا تطورت التكنولوجيا حسب الرؤية، فإن إنتاج أجهزة الكمبيوتر سيصبح أرخص بكثير.
ووفقا لميا ميبان، مديرة مركز تكنولوجيا النانو التابع لوكالة الفضاء الأمريكية ناسا، فإن نهج شركة HP - الذي يؤمن بتصميم بنية جديدة تماما لأجهزة الكمبيوتر - هو أصح من النهج الذي يؤمن باستبدال رقائق السيليكون برقائق من الجيل الجديد، مع الحفاظ على الهيكل الحالي. ويقول: "في رأيي، هذه هي النقطة التي تثبت أنهم أكثر ذكاءً من البقية". "إنهم يبحثون عن الأفكار الجديدة التي يمكن أن توفر الزخم لتحقيق قفزات كبيرة."
يصفه زملاء ويليامز بأنه عالم ذكي وطموح وغير تقليدي. شعره الطويل متجمع في "شرنقة"، وحماسه الطفولي تقريبًا عند الحديث عن الأبحاث القريبة من قلبه وقصصه عن رحلات البيرة إلى المكسيك في سن 13 عامًا، تضيف إلى الصورة. البروفيسور روبرت كوريل من جامعة رايس، الحائز على جائزة نوبل والذي مهد الطريق لأبحاث تكنولوجيا النانو، هو المرشد الروحي لوليامز. يقول كوريل: "بالمقارنة مع علماء آخرين في مجالنا، لن تسمعه أبدًا يقول: سأحل جميع مشاكل العالم، واختراعي هو أهم شيء منذ شرائح الخبز".
حتى عام 1995، لم يتم إجراء أي بحث أساسي في شركة HP. وقام باكارد، الذي توفي بعد فترة وجيزة، بتشكيل لجنة داخلية لإنشاء مثل هذه الهيئة. وفي الوقت نفسه، خفضت شركات IBM وAT&T وغيرها ميزانيات الأبحاث الأساسية. وجدوا ويليامز في جامعة كاليفورنيا. في عام 1994، تم تدمير مختبر الكيمياء الذي كان يرأسه في زلزال، وكان يبحث عن مهنة جديدة. في الماضي، عمل كباحث في مختبرات بيل وحصل على الدكتوراه في بيركلي، حيث تم قبوله بناء على توصية كوريل.
واليوم تشكل ميزانية مختبرات HP نحو 5% من إجمالي الإنفاق السنوي على البحث والتطوير، والذي يقدر بنحو 4 مليارات دولار. وبحسب ويليامز، فإن رئيس المختبرات هو ديك لامبمان، ويعتبر نائب الرئيس الأول ويمش جوشي (أحد أهم أعضاء الإدارة في شركة HP) وعضو مجلس الإدارة جاي كيوورث (الذي يعتبر مسؤولاً عن التطوير العلمي والتكنولوجي) من المعجبين. من عمل فريقه.
بالإضافة إلى السعي لبناء أجهزة كمبيوتر من الجزيئات، قد يكون لعمل الفريق أيضًا تأثير على أعمال الطابعات الخاصة بالشركة، والتي يبلغ حجم مبيعاتها السنوية 24 مليار دولار. يدعي ويليامز أن دمج تقنية الذاكرة الجزيئية في رؤوس الحبر سيسمح لها بأن تكون أكثر مقاومة للجهود الكهربائية العالية والحرارة العالية وتأثيرات المواد الكيميائية.
ويختتم كلامه قائلاً: "يجب أن يكون لديك هدف واضح تصوب إليه وتطلق النار عليه". "أنا وفريقي ربما نكون الأشخاص الأقل ملاءمة للحديث عن التسويق، ولكن من الجيد دائمًا الاستمتاع بالتكهنات. في الأساس، سيكون هناك معالجات يمكن زراعتها في شعرها. وهذا شيء نعتبره ممكنا".
لمقالة في أسبوع المعلومات
وهم يعرفون تكنولوجيا النانو
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~146060647~~~57&SiteName=hayadan
