Knowm Natural Transistor Der verfügbare Memristor für Bi-Directional Learning

HP forscht seit 2008 an Memristoren. Dessen theoretische Existenz wurde seit 1971 von Berkeley-Professor Leon Chua als fehlendes „viertes Element“ passiver Schaltungstechnik postuliert. Während HP die Memristor-Pläne wiederholt verschoben hat, weil der IT-Riese die Fertigung nicht in den Griff bekommt, bietet ein kleines US-Startup seit wenigen Wochen einen funktionsfähigen Chip an.

Anfang September überraschte Knowm mit der sofortigen kommerziellen Verfügbarkeit seiner Memristoren. (Bild: Knowm)

In der Wissenschaft hat die Suche nach „harmonischer Schönheit“, etwa bei mathematische Formeln, oft zu Erkenntnissen geführt oder zumindest dazu, bestehende physikalische Theorien zu vervollkommnen. Ein prominentes Beispiel ist die 1928 von Paul Dirac, ein Begründer der Quantenmechanik, aufgestellte Dirac-Gleichung. Es war der ersten Versuch, Einsteins Relativitätstheorie und die Quantenphysik im Zuge der Suche nach einer vereinheitlichten Feldtheorie, zusammenzuführen.

Bis heute fahnden daher Physiker nach so genannten magnetischen Monopolen, dem Pendant zur elektrischen Ladung. Diese würden das Symmetriemodell der Dirac Gleichungen vervollständigen; denn es könnte die Ursache von Magnetismus aus sich selbst heraus und nicht nur als Wirkung (Induktionsgesetz) oder als magnetisches Moment des Spins von Elementarteilchen erklären.

Ähnliches gilt für die Maxwell'schen Gleichungen, dem fundamentalen Grundgesetz der Elektrodynamik (1861-64) und neben der Thermodynamik wichtigsten Grundlage nahezu der gesamten auf Elektrizität basierenden Technologie des 20. Jahrhunderts. Wendet man das Streben nach Harmonie auf die Maxwell-Gleichungen an, müsste man die Existenz von Potenzial-Wirbeln und daraus resultierenden Skalarwellen fordern, dem Pendant zur Hertzschen Longitudinal- und Transversalwelle, wie es seit Anfang der 90´iger Jahre Jahre Prof. Konstatin Meyl tut. Skalarwellen könnten viele der Anfang des vergangenen Jahrhunderts von Nicola Tesla experimentell gezeigte feldtheoretischen Phänomene erklären, wie etwa die verlustfreie und nicht kabelgebundene Übertragung von Energie.

Memristor – das fehlende Element

Ein bodenständigeres Beispiel ist die Forderung nach einem neben Widerstand, Spule und Kondensator vierten fundamentalen Grundtyp passiver elektrischer Schaltungselemente. Dessen hypothetische Existenz fordert der in Berkeley wirkende Professor Leon Chua seit 1971, weil das Memristor genannte Element die formalen mathematischen Zusammenhänge zwischen Strom, Spannung, Ladung und magnetischem Fluss harmonisieren würde.

Memristoren sind passive demnach Bauelemente, bei denen der Widerstand nicht konstant ist, sondern davon anhängt, wie viele Ladungen vorher geflossen sind und in welcher Richtung. Da der Widerstandswert erhalten bleibt, wenn kein Strom mehr fließt, lässt sich der Effekt der Abhängigkeit zwischen Ladung und magnetischen Fluss sowohl zum Speichern von Daten, als auch zum Rechnen nutzen.

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