В поисках замены электрону
 Как известно, базовыми элементами компьютерных схем являются логические вентили. Тепловой компьютер - не исключение. И если в электронном компьютере логическим уровням на входах и выходах вентилей соответствуют высокие и низкие значения напряжения, то в теплом - высокие и низкие значения температуры.
В свою очередь, ключевым элементом логического вентиля является термический транзистор. Он работает примерно так же, как полевой транзистор в электронных схемах. Два вывода играют роль истока и стока, а третий - затвора. Тепло передается колебаниями кристаллической решетки. Сочетание спектров колебаний двух выводов определяет наличие потока тепла. Когда спектры колебаний выводов перекрываются, тепловой поток легко передается от вывода с большей температурой к выводу с меньшей, что соответствует состоянию "включен". Когда спектры не перекрываются, передача тепла не происходит, что соответствует состоянию "выключен".
На схеме показан термический транзистор, который может использоваться в фононных компьютерах для обработки потоков данных. Предлагаемый компонент состоит из двух выводов (терминалов), слабо связанных между собой, и третьего, управляющего. Тепло проходит между выводами S и D во включенном состоянии и практически не проходит в выключенном. Буквой G обозначен управляющий вывод.
Описанный механизм работает, когда система обладает свойством отрицательного дифференциального теплового сопротивления (negative differential thermal resistance, NDTR), которое заключается в том, что большое изменение температуры индуцирует малое изменение теплового потока. Эффект NDTR был открыт учеными университета в 2006 году.
К настоящему времени из термических транзисторов создана схема сигнального повторителя и логические вентили, реализующие функции NOT и AND/OR на базе одной и той же модели термального транзистора. Пока речь идет о моделях, но исследователи уверены, что экспериментальная реализация приборов средствами нанотехнологий не за горами.
| 
