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科技界有一个著名的公理，即每18到24个月，技术的进步都会使计算机处理信息的速度是其最快前身的两倍。然而，在某个时候，诸如硅芯片上的空间以及强烈的电气活动产生的热量等限制因素将阻止计算速度的进一步提升。幸运的是，纳米技术领域的研究人员一直在研究另一种通过计算机硬件传输信息的方式：原子。如果这些基本构件本身可以充当晶体管来控制电流的流动，那么就可以在硅芯片上集成更多的电路，从而使计算速度呈指数级增长。为此，两个不同的团队今天在《自然》杂志上发表的研究结果表明，制造这种单分子晶体管确实是可能的。
布满数千个电路的硅芯片构成了传统计算机的内部结构。每个电路都包含晶体管，这些晶体管允许电子（或电流）通过（“开”）或停留在原地（“关”）。就像微型开关一样，这些电子门构成了计算机存储信息和执行计算能力的基础。科学家必须能够随意地打开和关闭它们，并放大电流。在这项新工作中，康奈尔大学和哈佛大学的研究人员在一种情况下从单个钴原子中，在另一种情况下从两个钒原子中获得了类似的功能。构造这些电路是一项极其困难的壮举，需要制造由各种支撑中心钴或钒原子的支架粒子组成的“定制分子”。研究人员利用电子自旋和对其他电子的反感等固有物理特性，对电路施加少量能量，并能够维持通过中心分子的单电子电流，并将其打开和关闭。
尽管这项新研究代表着重要的第一步，但分子晶体管的实际应用仍然遥遥无期。目前还无法实现电流放大，并且与制造单分子电路相关的困难限制了其使用。但是科学家们很乐观。“目前，这些单分子或单原子晶体管无法与硅晶体管竞争，” Silvano De Franceschi 和 Leo Kouwenhoven 在一篇随附的评论中指出。“但是，它们将用于研究电子在纳米级物体中的运动，以及用于开发基于单个分子构建的集成电子设备。”