ההשפעה הענקית של הפיתוחים הכי קטנים

סטן וויליאמס מנהל את חזית פיתוחי המו”פ הננוטכנולוגי של HP * הרכיבים הזעירים שמפתחים אנשיו, עשויים לשנות את אופן הפעולה והייצור של המחשבים – ואפילו להשפיע על עסקי המדפסות הרווחיים של החברה

אהרון ריקדלה, Information Week

קישור ישיר לדף זה: https://www.hayadan.org.il/hplabs280405.html

היה זה יום המדע הקוואנטי ב-HP Labs, והפחים היו מלאים. 65 מבכירי המדענים בתחום הלוהט של אלקטרוניקה מולקולרית הגיעו לסימפוזיון במעבדה המרכזית בפאלו אלטו, קליפורניה, בהשתתפות כ-20 מחוקרי הננוטכנולוגיה של HP. סטן וויליאמס, ראש מחלקת המחקר המדעי בתחום הפיסיקה הקוואנטית ואחד מבכירי החברה, אירח את המדענים. בין שיחת חולין אחת לשנייה, הוא הוציא מהחדר את פחי האשפה העמוסים בטיוטות ששרבטו המשתתפים, והכניס פנימה במקומם פחים ריקים.
וויליאמס הגיע לחברה לפני כעשור בהזמנה אישית מאת דיוויד פקרד, ממייסדי HP, במטרה לרענן את המחקר הבסיסי ביותר ולהוביל קבוצת מחקר – שהציגה, לפני כשש שנים, את המתג הדיגיטלי הראשון אשר נבנה ממולקולה אחת. אבל עבור וויליאמס, דובר מבוקש בכנסי ננו בינלאומיים, התעסקות בעבודה שחורה היא חלק מהקוד הגנטי.
הוא נולד בבקתה באלסקה, בנו של איש הצי האמריקאי, והעביר את מרבית ילדותו בנדידה בין מדינות שונות. את שיעורי המדע בבית הספר היסודי עבר בזכות שימוש אינטנסיבי בספרייה הציבורית. את לימודיו בתיכון מימן באמצעות עבודות שונות, בין השאר בתחנת דלק, בשדות עגבניות ובמפעל אריזה. את לימודי הכימיה באקדמיה מימן על ידי עבודה כנהג משאית בסופי שבוע. הוא למד לעבוד קשה.
העבודה הקשה והממושכת של וויליאמס ואנשיו במעבדות HP נושאת פרי. הקבוצה – בה חבר בין היתר אדריכל המחשבים הוותיק פיל קואקס – הציגה בפברואר האחרון מתג בעובי של מולקולה אחת, שמסוגל לשנות את מצבו מ-0 ל-1 ובחזרה, ובעיקר לשמר את הפלט. זו הפעם הראשונה שיכולת זו הושגה ללא שימוש במעגלי סיליקון.
עד מחצית השנה, מתעתדים חברי הצוות להציג זיכרון בגודל מולקולות בודדות, שיוכל לשמר 16,000 ספרות בינאריות. לצורך המחקר, העמידה סוכנות הביטחון DARPA תקציב של 12.5 מיליון דולר. 3.4 מיליון דולר נוספים מאותו המקור מופנים לפיתוח ננו-מעבד, שוויליאמס מקווה שיהיה מסוגל לבצע פעולות חיבור ובכך יהווה בסיס למערכות מורכבות יותר.
“אם הכל יילך כשורה, מדובר בצעדים היסטוריים”, מציין ג'יימס אלנבוגן, חוקר בכיר בחברת Mitre, המפעילה מספר מרכזי מו”פ במימון פדרלי. ארה”ב מובילה בהיקפי תקציבי המו”פ המופנים לננוטכנולוגיה, במספר המחקרים המתפרסמים בתחום ובסך הפטנטים הרשומים. אבל מדינות אסיה ואירופה דולקות אחריה, והדבר אף זכה להתייחסות בדו”ח מיוחד של מועצת המדע והטכנולוגיה הנשיאותית.

עידן הייצור הזול

הצוות של וויליאמס מבצע מחקרים בתחומי הננוטכנולוגיה מאז 1996, ורשם עד עתה כתריסר פטנטים. ניצול נכון של המכניקה הקוואנטית, מאמינים מדענים ב-HP ובגופי מחקר אחרים, יאפשר לבנות בעתיד מחשבים שלמים המורכבים ממיליארדי מתגים מולקולריים, ובכך יבוטלו מגבלות החישוב האלקטרוני – מגבלות המאיימות לראשונה על חוק מור, לפיו כוח המחשוב מכפיל עצמו מדי 18 חודשים. באפריל האחרון, אגב, נחגגו 40 שנה לקביעתו של החוק על ידי מייסד אינטל, גורדון מור.
גם הקמת מפעלים לייצור שבבי סיליקון הפכה ליקרה יותר ויותר. אם הטכנולוגיה תתפתח בהתאם לחזון, ייצור המחשבים יהפוך לזול בהרבה.
לפי מיה מיפאן, מנהל מרכז הננוטכנולוגיה של סוכנות החלל נאס”א, הגישה של HP – המאמינה בתכנון ארכיטקטורה חדשה לחלוטין למחשבים – נכונה יותר מהגישה המאמינה בהחלפת שבבי הסיליקון בשבבים מדור חדש, תוך שימור המבנה הקיים. “בעיני, זו הנקודה המוכיחה כי הם חכמים יותר מהשאר”, הוא אומר. “הם מחפשים את הרעיונות החדשים, שיכולים לספק תנופה לקפיצות דרך משמעותיות”.
עמיתים של וויליאמס מתארים אותו כאדם מבריק, אמביציוזי ומדען לא שגרתי. שיערו הארוך האסוף ב”קוקו”, התלהבותו הכמעט ילדותית כאשר מדברים על מחקרים הקרובים לליבו וסיפוריו על מסעות-בירה למקסיקו בגיל 13, מוסיפים לתדמית. פרופ' רוברט קורל מאוניברסיטת רייס, חתן פרס נובל ומי שסלל את הדרך למחקרי הננוטכנולוגיה, הוא מורהו הרוחני של וויליאמס. “לעומת מדענים אחרים בתחומנו”, מתאר קורל, “לעולם לא תשמעו אותו אומר 'אני עומד לפתור את כל בעיות העולם, וההמצאה שלי היא הדבר הכי חשוב מאז הלחם הפרוס'”.
עד שנת 1995, לא התבצע ב-HP מחקר בסיסי. פקרד, שנפטר זמן קצר לאחר מכן, הקים ועדה פנימית שתקים גוף כזה. באותו הזמן, יבמ, AT&T ואחרים חתכו בתקציבי המחקר הבסיסי. את וויליאמס הם מצאו באוניברסיטת קליפורניה. ב-1994 הושמדה ברעידת אדמה מעבדת הכימיה שעמד בראשה, והוא חיפש עיסוק חדש. בעברו, כיהן כחוקר במעבדות בל ועשה דוקטורט בברקלי, אליה התקבל בהמלצת קורל.
כיום, תקציב HP Labs מהווה כ-5% מסך ההוצאה השנתי על מו”פ, הנאמדת בכ-4 מיליארד דולר. לדברי וויליאמס, ראש המעבדות הוא דיק למפמן, סגן הנשיא הבכיר ויומש ג'ושי (אחד מחברי ההנהלה החשובים ב-HP) וחבר מועצת המנהלים ג'יי קייוורת' (הנחשב כאחראי לפיתוח מדעי וטכנולוגי) נחשבים כאוהדים של עבודת הצוות שלו.
בנוסף לשאיפה לבנות מחשבים ממולקולות, לעבודת הצוות עשויה להיות השפעה גם על עסקי המדפסות של החברה, המרכזות מחזור שנתי של 24 מיליארד דולר. וויליאמס טוען כי שילוב טכנולוגיית הזיכרון המולקולרי בראשי הדיו, תאפשר להם להיות עמידים יותר בפני מתחי חשמל גבוהים, חום רב והשפעות חומרים כימיקליים.
“צריך להיות לך יעד ברור, אליו אתה מכוון ויורה”, הוא מסכם. “אנשי ואני ככל הנראה האנשים הפחות מתאימים לדבר על מיסחור, אבל תמיד נחמד להשתעשע בהשערות. בעיקרון, יהיו מעבדים שניתן יהיה לשתול בראש שערה. זה דבר שאנו מחשיבים כאפשרי”.

למאמר באינפורמישן וויק
ידען ננו טכנולוגיה

https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~146060647~~~57&SiteName=hayadan