Pestillo de barra transversal

El enclavamiento de barra transversal es una tecnología publicada por Phillip Kuekes de HP Labs en 2001 y patentada en Estados Unidos en 2003, ^{[ 1 ]} con el objetivo de reemplazar eventualmente los transistores en diversas aplicaciones. ^{[ 2 ]} Esto permitiría la creación de circuitos integrados compuestos únicamente de memristores , que, según la patente, podrían ser más fáciles y económicos de fabricar. En 2005, Phillip Kuekes afirmó que el enclavamiento de barra transversal "podría algún día reemplazar a los transistores en las computadoras, al igual que los transistores reemplazaron a las válvulas de vacío y estas a los relés electromagnéticos antes que ellos". ^{[ 3 ]}

El biestable de barra transversal fue presentado por científicos de HP Labs en la revista Journal of Applied Physics , y proporciona una base para la construcción de compuertas lógicas mediante memristores. El biestable de barra transversal consta de una línea de señal cruzada por dos líneas de control. Dependiendo de los voltajes que se envían a través de las distintas líneas, puede simular el funcionamiento de las tres principales compuertas lógicas : AND , OR y NOT .

El resumen de la patente es el siguiente:

Se proporciona un pestillo de barra transversal molecular , que comprende dos cables de control y un cable de señal que cruza los dos cables de control en un ángulo distinto de cero para formar una unión con cada uno de ellos. Cada unión forma un interruptor y tiene una dimensión funcional en nanómetros . El cable de señal tiene selectivamente al menos dos estados de voltaje diferentes , que van desde un estado 0 hasta un estado 1, donde existe una asimetría con respecto a la dirección del flujo de corriente desde el cable de señal a través de una unión en comparación con otra unión, de modo que la corriente que fluye a través de una unión hacia (desde) el cable de señal puede abrir (cerrar) el interruptor, mientras que la corriente que fluye a través de la otra unión hacia (desde) el cable de señal puede cerrar (abrir), y donde existe un umbral de voltaje para conmutar entre un interruptor abierto y uno cerrado. Además, se proporcionan métodos para fijar valores lógicos en nanocables en una matriz lógica, para invertir un valor lógico y para restaurar un valor de voltaje de una señal en un cable a nanoescala. Inventado por Phillip J. Kuekes.

Greg Snider de Hewlett-Packard creó esta aplicación, que utiliza biestables de barra transversal para imitar la funcionalidad de un semisumador, que es la base de los sistemas informáticos modernos. ^{[ 5 ]} En esta aplicación, se crea una baldosa de barra transversal a partir de una capa de cables horizontales de fila y una capa de cables verticales de columna, con un memristor o materiales similares intercalados entre las capas de cables horizontales y verticales. Cada intersección o unión de la baldosa de barra transversal se puede configurar para estar en un estado de alta resistencia con poca o ninguna corriente fluyendo entre los cables horizontales y verticales, o en un estado de baja resistencia con corriente fluyendo. La Fig. 1 ilustra la configuración de un semisumador utilizando una baldosa de barra transversal, según lo enseñado por Snider, con los nodos que identifican las uniones de la baldosa de barra transversal configuradas como estados de baja resistencia. Al establecer diferentes entradas lógicas A, NOT A, B y NOT B en diferentes cables de fila, esta configuración produce las salidas de suma y acarreo típicas de un semisumador. Posteriormente, se pueden utilizar conexiones entre varios semisumadores para formar sumadores completos de acuerdo con las arquitecturas aritméticas convencionales.

Se han sugerido pestillos de barra transversal como componentes de sistemas de computación neuromórfica . ^{[ 6 ]} Una implementación de esto es en forma de una red neuronal formada por nanocables como se analiza en una patente de Greg Snider de Hewlett-Packard .

• Memristor

• Patente estadounidense 6,586,965
• La investigación podría llevar a los transistores a seguir el mismo camino que las válvulas de vacío (Comunicado de prensa de HP).
• HP afirma haber logrado un avance significativo en computación molecular (ComputerWorld)