【工学】コンピューター消費電力、１万分の１以下に　東大

東京大学の柴田憲治特任講師と平川一彦教授らは、コンピューターの消費電力を
現在の１万分の１以下にできる技術を開発した。電子を１個だけ動かせる素子を試作し、
実用的な低電圧で操作した。
2020年を目標に演算素子の試作を目指す。

　試作したのは電子１個で演算やデータを記憶する単一電子トランジスタと呼ぶ素子。
電子が大量に集まった川のような電流で制御していた素子を電子１個だけで
制御できれば、消費電力を１万分の１以下に減らせる。演算速度も高まる。
現在のコンピューターなら数万年かかる計算を数時間でこなせるようになる。

　今回、直径２万分の１ミリメートル以下の微小な半導体の粒と、
粒の表面の深さ100万分の１ミリメートルだけ帯電できる特殊な液体を用いた。
約0.5ボルトの電圧で１個の電子だけを半導体の粒に出し入れできた。
詳細は英科学誌ネイチャー・コミュニケーションズ（電子版）に掲載した。

日本経済新聞 2013/11/4
http://www.nikkei.com/article/DGXNASGG02006_U3A101C1TJM000/

Nature communication
Large modulation of zero-dimensional electronic states in quantum dots
by electric-double-layer gating
http://www.nature.com/ncomms/2013/131024/ncomms3664/full/ncomms3664.html

依頼スレです

おまいら、東大にはいれ

>>1を読んだので賢くなった気がする

>>1

京大はタツテが無いな(笑)

まぁ京大の最近は、左翼の集まりが目立つからな

も、素子ﾀﾝ　ﾊｧﾊｧ

検索しる！！
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1383750454/

何度もこのネタのスレ見た気がするんだが

>>1
新発見で東大の名前を見たのは久しぶりだ

はいはい基礎実験に成功したから

シナチョンにお願いして実用化してもらいなさい＾＾

中国人留学生「もう技術は盗んでアルよ」
韓国人留学生「この技術は韓国から盗んだものニダ！」

でもそのコストが１万倍以上だったら意味ないけどな

外乱に弱くて、防振防音電波遮蔽超安定化電源その他諸々の環境が必要だとか
素材が超高価だとか

絶対にシナチョンに技術渡すなよ！

この話、似たようなの何回も見るけど、本当に進展してるのか

で、庶民が手にするのは何十年後だ・・

チョッパリ、ここは仲良く共同開発でどうニカ？

電圧は1万倍とかかな？

>>5
よく少佐で萌えられるなおまえw

なんかよくわからんがすごそうだな

東電の人「コンピューターメーカーに、作るな売るな、と言ってある。」

それを量産実用化するのが大変なわけだが。

>>16
0.5Vと書いてあるだろ。

つか、今主流の３．３ボルト系の１万倍とすると３万３千ボルトになるわけだが、
そんな高電圧だと簡単に絶縁破壊してパーになるぞ。

>>13 実用になるシロモノなのかどうかちょっと考えりゃ分かるだろｗ

何度目の重複だよ >>1

>>4
正しい日本語は「立つ瀬が無い」だなｗｗ
ユトリか？　京都大学に通う学生なら間違える人は一人もいない。

>>11
チップの製造コストはたかだが数十円だろうから、１万倍でも限定用途、たとえばサーバーとかなら十分割に合う。
消費電力が少ないなら発熱も少ないから用途はいくらでもある

>>24
　そうだったのか。
　タツテってなんだろうと思った

出ては消える未来のコンピューター一覧表

・ジョセフソン素子
・光コンピューター
・量子テレポート

おまいら勘違いするなよ
ディスプレイや通信に使う電力は別だからな
ノートＰＣやタブレットのバッテリーの駆動時間が１万倍になるわけじゃない

海外流出に気をつけろ！

実用化したらすごい

スパコンの電力消費を１万分の１にできますの？

そろそろ、｢原子力ムラの陰謀で潰される｣とか、
書きに来るヤツが･･････

電子一個だけの制御では機器の年数による劣化に耐えられないんじゃね？
まぁ、かなりの節電にはなると思うけど。

実用化したらまたきて

ノイズに弱そう

プルトニウムがおいしい　東大

はい解散解散

京大がんばってね　　

よくわからないけど、パソコンが熱くならなくなるなら超嬉しい

それより人間の脳が1ワット程度の電力で動いてるのが信じられないんだが
一体どうやって動いてるんだろう
まあ糖とか他のエネルギー源があるんだけどさ

>>1
２〜３日前にあったような気がする。
削除したんかい？

東北大頑張れ！

メモリの密度upでおk？

半年か1年もすればどこかの国で同じことを世界初と言って発表する

一万時間に1時間だけ電源を入れます！

放熱しないようにも出来ますかのぅ

>>37 賛成

計算、記憶はできますが、、、出力する為に１万倍に増幅する必要があります。
で、頭脳は爪サイズですが、出力デバイスが部屋いっぱいになる予感。

結果としてモニターの消費電力がボトルネックになるんだろうな

今の半導体部品でもこれ以上は量子力学的効果で小型化するのは難しいって聞いたけどどうやって解決したんだろう

電子一個で半導体素子が動かせたとして、素子間の配線とかどうすんだろ。

すごいけど、このトランジスタを数億、数十億個集積して量産出来る目処はたっているのかしらん

>>1
この動作精度を維持するには破格の製造・メンテコストが必要なんだろうなあ

こんなの出来たら、パソコンはいらないだろ

>>50
これ自体は物性の実験用で単一のトランジスタしか作ること考えてないってさ
http://slashdot.jp/comments.pl?sid=615961&cid=2490963
実験して十分に良い特性持ってたら、量産方法はその後考えましょうって感じ

スゲー

うちの電気ストーブの消費電力も１万分の１にしてくれ。

注意 電波暗室でのみご使用ください

こういうのに金をつぎ込んで商品化とライセンス料で学費まわせ

量産できるの？

>>5
バトー？

最近、科学板にスレが立つのが
かなり遅くなったな
この話題は、ニュ速とかにかなり前に立ってたよな
まあ実用化は無理だろう
５３歳の教授が自分の定年までに試作を目指すって感じなのだからな
画期的な技術のスレが数々あったが
実用化された技術ってあったかな？

単三電池1本でパソコンが動くのか

＞粒の表面の深さ100万分の１ミリメートルだけ帯電できる特殊な液体を用いた。

この液体がミソなんだよ
液体に勝る回路は自然界に存在しない

>>55
発熱量も相応に小さくなるけどいいのか

スレ立つの遅いよ

数万年かかる計算を数時間でだとぉ！

高周波のCPUは冷却ファン無しでは使えんからな

こいうのって絶対商品化できないんだよね

製品発表板でも作って馬鹿共をそこに隔離したくなる

ロボットに使えるな

東大は実用化できない実験ばかりだな
実用化に成功して世界の人に今も役立ってる成果ってなんかあんの？

>>60
今の身のまわりは昔2chがあったらスレが立てられた画期的な技術だらけだ

つか最近のスレタイや記事の書き方がマンガやラノベで得た薄っぺらい思考の持ち主が付けてるの丸出しだからな
スレや記事が出れば出るほど本職は胡散臭さしか感じない

で？使った素材は？

最近のこの手の発表は
研究費確保が目的だったり
自己保身やら
企業なら株価維持とか
実用化に結びつかないものが多杉なのは確かだわな

なんかすさまじそうな技術だな

>>74
>>53のリンク先読んでから書き込め

>>2
じゃあ入れてくれよ。

一般向けはもとより、
スパコンだったらかなり役立ちそうだねぇ

1/2でも十分

発熱もかなり減るだろうし、維持コストは格段に下がるよね！？

そのうち県で１つぐらいスパコン持てるようになるかな

NSCが監視・盗聴してます

>>78
システムとして下がらないと全く意味が無い
対象が１万分の１でも全体としては逆に消費電力が増えないとどうして言い切れる？

昔のコンピュータとは違い最先端のそれらでもっとも電力を消費しているのは
この記事が対象としている「電子トランジスタと呼ぶ素子」ではないぐらい
何故しらない？電力を消費しているのは集積回路のほとんどの部分を占めている
場所だと何故に気が付かない？それは何かといえば配線部分であり、配線抵抗
が細かくなるほど増えてゆく問題がある。隣り合う配線を近づけるだけで消費
電力が増える。
まず配線なしでコンピュータを作るか配線での伝達信号を電気以外の方法で伝達
させるかが重要であり。それらの最先端といえばナノフォトエレクトロニクス
の分野だろ。すでに大手コンピュータメーカーではそれらを試作し革命を起こそうと
しているぐらい学べ。簡単にいえば伝送路を電気じゃなく光を使うってことで
光の伝達には物理現象として抵抗というものが存在しない。発熱もしなくなる。

>>78
http://news.mynavi.jp/news/2012/12/11/146/
http://www.nict.go.jp/publication/NICT-News/1211/02.html
http://techon.nikkeibp.co.jp/article/FEATURE/20091113/177615/
こういう技術。スパコンなどは早期にコレに置き換わるしかない。

今は素子よりも配線が問題、動作電圧が高すぎて小電力にならない。

脳は１００ｍｖ程度の電圧パルスで動く、電圧が低い事とパルス
で動くので消費電力も低い。

はあ、つまり素子なんて省電力とはなんの関係もない
研究開発する必要なしというわけですか

素子が要する電力が減れば、電力を届けるための配線で
消費される電力も減る

>>32
お前だ。

量子効果が見える領域だけど、なんか利用したのかな？

量子効果が発生しちゃったら、絶縁ができないだろう。
情報っていうのは分離（絶縁）してこそ意味があるわけで、

全部の情報を混ぜて取り出せないんじゃ、そういうのは雑音という類でしかないな。

無数に情報を多重化できるという量子メモリーはよー作れ。

>>86
金じゃないか？

量子コンピュータを研究する学界は小さくても存在する。
それらのステマだと気が付かない時点で終わっている。

量子コンピュータというのは無限の重ね合わせ計算を実用化させることに
意味があり、その無限の重ね合わせを使わない量子コンピュータもどきを
量子コンピュータと呼ぶのは予算を貰い続け研究を続けなければイケない人の
ステマでしかない。
計算が無限に重ね合わせるからこそ因数分解やら暗号解読というアルゴリズム
が絶賛されていたが量子チューリングマシンのどこに因数分解のような
収束させるアルゴリズムが存在するのか？それはＮＯである。
電子スピンという原理を利用したコンピュータの原理の部分を量子コンピュータの
ように言いまわすのはよくない。
情報を重ね合わせられなければただのゴミだろ。
チューチングマシンやらノイマン型というのはクロックに依存し情報読み出し
のソフトウエア記録部分の速度に依存するコンピュータであって、トランジスタ
部分が無限に早くなっても記録部分が早くならないならそこで頭打ちになる
ぐらい理解できないなら統合失調症の可能性がある。

簡単に壊れそう。
実用性あるんかいな。

こういう発明に国は懸賞金を出してあげて。

エジソンは晩年、霊界ラジオを作ろうとして熱心に研究していた。
死者の魂と交信できるというものだったらしい。

実用までには何年かかるんだろうね(´･ω･`)

無限に重ね合わせとか、どこで聞いて来るんだ。

量子コンピュータは複数ビットバイナリーの重ねあわせだよ。
2のなんとか乗の重ね合わせ

>>80
光は光で、伝送路が電線と比べて超太くなるので、あまりメリットないけどな

>>95
シリコン基盤の伝送路に可視光を通すとかありえないだろ。
光といっても波長はいくらでもあるさ。
そもそもIBMがやっているのはX線に近い紫外波長で可視光ではない。
そのシリコン回路の伝送路を光の露出で模様を描いているぐらい知らないのか？

>>96
センサは二酸化珪素で光導波路つくってるよん。

>>93
> 実用までには何年かかるんだろうね(´･ω･`)

国の予算配分しだい。

>>97
それシリコン内部の経路と外部経路を混同しているだろ。
外部経路なんてものは従来の光スイッチの回路にすぎない。

似ていて同じように語る記事だけを曖昧な知識量でしか見てないのが
バレバレだろ。
「センサ」とか言っている時点で内部回路ではない。

回路の配線部分が計算経路になるような仕組みを考え出す人はいないんだろうな。
周波数を上げられないからこそパイプラインやらバッファやらインターリーブやら
経路を多重化して効率を上げる技術となっている。
結果としてそれらの経路そのものが多重化されて肥大化し現在に至っては
半導体の面積の6〜7割以上が経路部分となっている。
この問題を解決しないとすぐに8割とか9割に経路ばかりの回路ができてしまうだろうね。
その消費電力は電気抵抗があるかぎり経路と経路の細さで限界も近いだろう。
理想的な伝送路は電子を媒介ではなく電磁波として送る話になるのはSFなどでは
常識だがPCではまだ早いと思うわ。
スパコンなどの相互接続は既に光ファイバーで繋がれているからノードの機器
の基板上で動作するメモリアレイとCPUアレイが相互に繋がる経路の光化は
重要になるんだろうな。
PCB基盤では初期のPCのころは10MHz程度にあわせた遅延を想定していたが
現在では33MHzから100MHzとなる部分ができても最大経路の距離を周波数に
反比例して短い距離に制限しただけだのことである。
10MHzから100MHzにするなら当然として有効な配置距離も10分の1の距離になる。
それより伸ばすなら再送する為のバッファ回路が途中に中継として必須になる。

基板上なら、同軸あるいはそれ相当のパターンを作れば良いし、
必要なら超伝導配線をすることも可能だ。でも普通は基板上でも
光に行くと思う。

>超伝導配線
わらえるｗ
>同軸あるいはそれ相当のパターンを
まったく無知をさらしている。

>>100
メモリが回路に統合される可能性はありそう

市販品だとSSDのキャッシュ位しか無理でも
消費電力とか重要になるスパコンなら
なんとかなんない？だめ？

>>96
可視光wwww

>光といっても波長はいくらでもあるさ。
>そもそもIBMがやっているのはX線に近い紫外波長で可視光ではない。

シリコンのバンドギャップで信号伝達に使えるのは赤外線なのに、お前、馬鹿だな

>>104
IBMの発表読んでないの？なんの確認もせずに俺正義するのは恥ずかしすぎるぞ。
ソースはってやろうか？ｗ

>>56
電磁波や荷電粒子にめちゃくちゃ弱そうだな。

>>95
>光は光で、伝送路が電線と比べて超太くなるので、あまりメリットないけどな
そんなことないだろ、技術しらなすぎる。
>「スパコンをノートPCサイズへ」――IBMがCPUコア間通信を高速化する新技術を披露
http://sourceforge.jp/magazine/07/12/07/0954209
1マイクロメータを切るこのサイズなら金属配線よりはるかに高密度になるだろ。
光の通る道は200nmほどしかないぞ（光だっけ？電波？）

http://unit.aist.go.jp/esprit/group/Fig1SiWaveGuide.png
１センチあたり1.2dＢも減衰するから導波管としては恐ろしく狭い穴なんだろう。

その辺検索すると２０１５年には現実になるみたいな説明が多いぞ。
http://jp.fujitsu.com/journal/strength/technologies/201201.html
外側だけみれば500nm(Si導波管断面図)ぐらいで邪魔になるほどじゃない。
従来のキロメートルの伝送ではなく数センチメートル程度届けばいい技術と
記事で書いてあるな。

>またこのスイッチは1平方ミリの面積に2000個が収まるほど小さく、
>多くの異なる波長の光を同時にスイッチングできるので大量のデータ
>を扱える。1つの波長は最高40Gbpsでデータを転送でき、帯域は合計で
>1T（テラ）bpsを超える。こうした特徴はオンチップ光インターコネクト
>に適しているという。
どうみてもウソ記事には思えないけどな。

>>107
量子コンピュータが糞なのがよーくわかる
光コンピュータの時代も怪しいと言われていたが、もうすぐ現実になりそうな
ステマだらけの科学板としては直ぐくる技術ほど期待できそう

>>107
>>「スパコンをノートPCサイズへ」――IBMがCPUコア間通信を高速化する新技術を披露
>http://sourceforge.jp/magazine/07/12/07/0954209

それのどこに紫外って書いてあるんだよ、池沼

>1マイクロメータを切るこのサイズなら金属配線よりはるかに高密度になるだろ。

何十年前のプロセスルールの話してんだ、池沼

>１センチあたり1.2dＢも減衰するから導波管としては恐ろしく狭い穴なんだろう。

赤外線を無理に狭い導波路通してるから減衰が多いんだよ、池沼

>>108
>光コンピュータの時代も怪しいと言われていたが、もうすぐ現実になりそうな

ならない

>赤外線を無理に狭い導波路通してるから減衰が多いんだよ、池沼
なるほどならば普通のＦＭ電波でもその狭い導波管の中を
通るとおっしゃる。

>>110
光は、お前が導波管だと思い込んでる部分に閉じ込められてるわけじゃないんだよ、池沼

だいたい、

>>107
>http://unit.aist.go.jp/esprit/group/Fig1SiWaveGuide.png
>１センチあたり1.2dＢも減衰するから導波管としては恐ろしく狭い穴なんだろう。

に、λ=1550nmって書いてあるのも読めない池沼だから、理解できんだろうけどな

消費エネルギーが減れば仕事量は減るんだが
電力消費を抑えて見かけ上仕事量を維持してても実際の仕事量をちゃんと計測してるのかい？

>>111
その画像とソースと発言が一致していないのに気が付け。

お前のソースにお前の発言が一致してないのが、何だって？

お前は、1550nmの波長の光が赤外線じゃないと思ってる池沼なのか？

あるいは、1550nmより400nmのほうが狭いと思ってる池沼なのか？

それとも、400nmの幅のスラブがプロセスルールに比べて細いと思い込んでる池沼なのか？


全部かwwwwwwwww

これどういう病気？天然？

高性能シールド技術、あるいは多重冗長化が必須だな。
消費電力は１万分の１だから、１０倍に多重化しても省エネか。
>>112
想像してみよう。1珠が100gのそろばんと、10gのそろばん、駆動エネルギーは変わるけど、計算量は変わるかなあ。

配線抵抗がネックなら超電導配線だろjk
どこがおかしいんだか

あうあうあうあうあうああー

::::::::: へ( ^q^')ﾉ 　　　　　　　 応援してます。
::::::::: 　 (┐ノ　 　　　　　　　
::::::::::　／　　　　 　　　　　　
:::::::::::::::::::::::::::::::::

インフォマイカとどっちが先に商品化されるのか。

>>117
ヒント 漏れ電流、配線の絶縁

量子トンネル効果

超電導とかアフォすぎる。ヒントでも理解できないなら己の無知をうらめ。

>>120
>ヒント 漏れ電流、配線の絶縁

なのに、

>>1
>約0.5ボルトの電圧で１個の電子だけを半導体の粒に出し入れできた。

だもんなあwwwww

なーにが、一万分の一だか

>>121
確率的にだろｗｗｗｗｗ
無駄となる部分を一切公表していないのはよくあることだ。
そして技術の一部だけに固執して確信し狂信的になるのもよくあること。
なんの実績もないそれを大げさに記事にするのは科学板ではあたりまえのこと。
人生をそんなのに振り回されるのは精神が厨二病な奴だけ、大人になれ。

液晶の消費電力が一番高いので結局何も変わらない罠。
消費電力っていうよりコンパクト化に期待。

最近のCPUの最大の消費電力の壁はリーク電流だってインテルで公演していたな。
これってそういうことなの？

周波数を１万分の1にすれば、リーク電流がなければＣＭＯＳ回路の
消費電力も１万分の１になる。いま100ＧＨｚぐらいが実用できるのなら、
周波数をその１万分の１に落として10ＭＨｚで作動させれば、電力消費が
１万分の１になる理屈だろう。10ＭＨｚって最初の頃のＰＣ−ＡＴ機や
マッキントッシュ程度じゃないか。もちろん周波数を１万分の１にしても
回路規模（トランジスタ数）などは減らさなくても良いから、昔の10ＭＨｚ
のＣＰＵなんかとくらべてうんと能力は高いよ。

>>125
銅線の抵抗が無くなることはありえない、そして隣り合う配線での
浮遊容量が０になることもありえない。
微細化して配線が細くなるから抵抗は増え、隣り合う密度が増して
容量が増す悪循環になるぐらい空気読めよ。

4GHzの壁

>>122
>確率的にだろｗｗｗｗｗ

なんでそこで「確率」？？？？

>なんの実績もないそれを大げさに記事にするのは科学板ではあたりまえのこと。
>人生をそんなのに振り回されるのは精神が厨二病な奴だけ、大人になれ。

振り回されてるのはお前だが、お前、頭おかしいぞ

>>124
そこを見ないふりしてる

>>128
なにファビョっているの？

>振り回されてるのはお前だが、お前、頭おかしいぞ
こういうこと言う奴っているよな。誰とはいわないけど。

>>129
で、なんでそこで「確率」？？？？

うあ天然だ

>>123
コンパクト化よりも、ファンの小音化に期待。

>>131
違うだろ統合失調症で火病している状態な。

>電子が大量に集まった川のような電流で制御していた素子を電子１個だけで
電子１個なんて恐ろしくエラーが出やすくエラー補正回路が多重に必須になるな、
最低でも３系統が同時に動いて比較するみたいな状態になるだろうけど比較回路やら
訂正回路やらすらエラー訂正が必要で指数的にその部分が問題になるのは目に見えている。

そういう現代科学の常識内の発想で否定する人は革命的な発明に縁がない
今あるものだって数年前に想定された限界を超えてるんだからな
ハードディスクとかGBレベルで技術的な限界が何度もあった

>>134
>電子１個なんて恐ろしくエラーが出やすくエラー補正回路が多重に必須になるな、

生のエラー率が十分低くないと、エラー補正回路のエラー率のほうが生の回路のエラー
率より高くなるから、そもそも無理

大規模集積回路時代の技術者から見れば
今のナノミクロンレベルの回路さえ噴飯ものだろう
そんな細くちゃすぐ焼けつくに決まってるとか
64ビットも処理させたらエラーも天文学的になるじゃないかwwwwwみたいに

>>136
電子１個なんて測定する側の不安定さから確率的にしか正しく情報を
読み取れないね。
最低でも電子数十個レベルで扱う必要がある。

電子単位になると不確定性要素が多すぎて実用になるとか想像できないな。

スレ揚げているバカって何なの？ステマ？

いえアフィです。

科学板でステマじゃないものとかあるの？ばかだろｗ