Onderzoekers van de onderzoeksinstituten CTIT en MESA+ van de Universiteit Twente (UT) hebben een Europese subsidie van 2,9 miljoen euro in de wacht gesleept voor onderzoek dat op termijn een nieuwe generatie computers mogelijk moet maken. Ruim één miljoen euro hiervan is bestemd voor onderzoek aan de UT zelf, de rest van de subsidie gaat naar andere deelnemende universiteiten. Bij het project laten de onderzoekers zich inspireren door de natuur. De onderzoekers werken namelijk aan nieuwe nanostructuren die door middel van gestuurde evolutie in staat worden gesteld om complexe berekeningen uit te voeren.
De wet van Moore stelt dat het aantal transistors op een computerchip door technische vooruitgang elke twee jaar verdubbelt. Om dit mogelijk te maken moeten transistors steeds kleiner worden. Op dit moment is het mogelijk om transistors van slechts 20 nanometer groot te maken, maar daarmee lopen we wel tegen de grenzen van het maakbare aan. Als je ze nog kleiner maakt treden er namelijk allerlei ongewenste kwantumeffecten op. Volgens prof. dr. ir. Hajo Broersma van de Universiteit Twente, hebben we over vijf tot tien jaar dan ook de grens bereikt en is het dan niet meer mogelijk om meer rekenkracht op een vierkante centimeter te krijgen. Tenminste als er niet een fundamenteel nieuwe methode wordt gevonden om computerchips te ontwikkelen. En dat is precies waar Broersma en collega-onderzoekers zich mee bezig gaan houden.
Evolutie
De UT-onderzoekers werken samen met wetenschappers van de universiteiten van Durham (VK), York (VK), Trondheim (Noorwegen) en Lugano (Zwitserland) aan een fundamenteel nieuwe methode om informatieverwerkende computeronderdelen te creëren. Hierbij laten ze minuscule gouden nanodeeltjes door middel van zelfassemblage complexe structuren vormen. Deze structuren worden gekoppeld aan een reguliere digitale computer die de structuren op een dusdanige manier laat evolueren dat ze relevante computerberekeningen kunnen maken.
De wetenschappers laten, net als in de natuur, evolutie zijn werk doen om tot een optimaal resultaat te komen. In tegenstelling tot evolutie in de natuur, wordt er echter gebruikgemaakt van dode materialen. Hierbij verloopt het door de digitale computer aangestuurde evolutieproces razendsnel in plaats van over miljoenen jaren. Volgens programmaleider Broersma is dit een ‘high risk, high gain’-onderzoek: zeer fundamenteel, maar, als het daadwerkelijk leidt tot concrete toepassingen, kan het een enorme impact op de maatschappij hebben.
Subsidie
Het onderzoek wordt financieel mede mogelijk gemaakt door een FP7-subsidie van de Europese Unie (binnen het Future and Emerging Technologies-programma). Voor het gehele project kent de EU 2,9 miljoen euro toe. Hiervan is ruim één miljoen bestemd voor onderzoek aan de Universiteit Twente, dat het project coördineert. De UT stelt met de subsidie onder meer een aio en twee postdoc-onderzoekers aan. Het onderzoek vindt plaats binnen de vakgroepen Programmable Nanosystems, NanoElectronics, Mathematics of Computational Science, Formal Methods and Tools en Computer Architectures for Embedded Systems van de onderzoeksinstituten CTIT en MESA+.
