Ученые впервые создали четвертый базовый элемент электрических цепей, который может совершить революцию в компьютерной технике, говорится в пресс-релизе лабораторий фирмы Хьюлетт-Паккард (HP Labs).

Электрические цепи строятся из трех базовых элементов - конденсаторов, резисторов и катушек индуктивности.

Исследователи из HP Labs, создавшие математическую модель и действующий образец устройства, назвали его мемристор (от английского слова memory - "память" и резистор). Это и в самом деле "резистор с памятью" - он меняет сопротивление в зависимости от того, какой ток через него протекает, и может "запоминать" это состояние.

Новое устройство поможет создать, в частности, компьютерную оперативную память, которая сможет хранить информацию в отсутствие электропитания. Оно позволит создать значительно более экономичные компьютеры, которые смогут удерживать информацию даже в выключенном состоянии, так что не будет нужды после включения ждать загрузки операционной системы. Это может помочь создать компьютеры, по некоторым параметрам сходные с человеческим мозгом.

Авторы работы, итоги которой были опубликованы в журнале Nature, опирались на статью профессора Леона Чуа из университета Беркли, опубликованную еще в 1971 году. В ней была теоретически обоснована возможность создания "четвертого элемента".

Несмотря на то, что исследователи наблюдали примеры сопротивления с памятью более чем 50 лет, свидетельства его существования оставались весьма слабыми, отчасти потому, что этот эффект лучше заметен в устройствах наномасштаба.

Стэнли Уильямс и его соавторы - Дмитрий Струков, Грегори Снайдер и Дункан Стюарт смогли сформулировать физическую модель мемристора и построить в своей лаборатории наноприбор, который продемонстрировал все необходимые характеристики, чтобы доказать, что мемристор - это реальность.

"Найти что-то новое и настолько существенное в таком настолько изученном поле, как электротехника было большим сюрпризом", - сказал Стэнли Уильямс, чьи слова цитируются в пресс-релизе HP Labs.

Технология мемристоров может помочь в создании компьютерных систем, которые смогут принимать решения на основе предыдущего опыта, то есть учиться, как это делают люди.

Это может принести большой эффект в развитии систем распознавания образов, в частности, лиц в целях безопасности и систем биометрического контроля.

Кроме того, новые устройства могут избавить электронику от ограничений, связанных с недостатками существующих технологий кремниевых чипов. Рост производительности компьютеров в последние десятилетия обеспечивался благодаря увеличению числа транзисторов в микросхемах. Однако повышение плотности транзисторов вызывало проблемы, связанные с нагревом и дефектами самих транзисторов.

"Вместо увеличения числа транзисторов в схеме, мы можем создать гибридную цепь с небольшим количеством транзисторов с добавлением мемристоров, которая будет более эффективна", - считает Уильямс.

Лон Чуа полагает, что мемристоры найдут себе применение в компьютерах, сотовых телефонах, игровых приставках, - везде, где требуется сохранить информацию в условиях дефицита энергии и при быстро кончающихся аккумуляторах.