広島県東広島市の広島大学。2023年に設立した広島大学発のベンチャー起業のMaterial Gateが開発しているのは白い粉。それが社会課題の電力問題を解決し得る材料だという。そう語るのはCEOの中野佑紀さん。日々この白い粉にまつわる研究や開発を行っている。単分子誘電体という粉についてCSOの西原禎文さんはその可能性についてまだまだ研究の段階だが、無限の可能性が花開こうとしているという。単分子誘電体がスタジオに登場。西原さんが単分子誘電体を発見したというが、消費電力を90％カットしてくれるという。K-kaleidoの安生健一朗はAIとGoogle検索の違いに、AIは何層も通しており、計算やデータ引っ張り出しているその過程に大容量に電力を消費しているという。
パソコンの中にはデータの処理を行う上で重要な機能が3つある。パソコンの頭脳と言われるCPU、記憶に関する二つのメモリとストレージがある。ストレージは電源を切ってもデータを記録でき、電気が通っていなくてもデータを保存できる。メインメモリは電源を切るとデータが消失。この2つのメモリがデータの処理には欠かせない。Material Gateではメインメモリを作ろうとしているという。データが移動すると電力を消費することになるという。Material Gateが開発を進めているのはメインメモリの電力を抑制する新たなメモリの開発。中野さんは不揮発メモリについては消費電力が小さく処理能力が低いが、揮発メモリは消費電力が大きいが処理能力が高いという。電源を入れ続けないと記憶ができないという中で、消費電力を下げるためには処理能力も高くて不揮発にするという。揮発メモリのような早い処理能力を備えつつ、消費電力が少ない不揮発メモリにしなければいけないが、これは長年できなかったこと。
中野さんは早い不揮発メモリを作る研究は長年行われてきたが色々なメーカーがやってきたものの、メモリ小さくできずに実現できないでいたという。メモリを小さくする理由について西原さんは小さくすると、今までできなかったことができると答え、メインメモリを小型化し、CPUの中に入れられれば電気の移動距離が短くなるので消費電力を抑えることができる。メモリが足りないと表示されるのは皆が調べていて、データの引っ張りあいが起こり足りなくなってしまうという。単分子誘電体について中野さんは水に溶かして溶液にし、全ての半導体デバイスは高純度にしなければいけないという。メモリなどの半導体はウエハーと呼ばれる基盤の上に様々な情報の入った膜を何層に積み重ねることで作られる。この薄い膜に単分子誘電体が使用されるという。ウエハーの上に液を垂らして回すが、余計なものが端にとんでいって薄い膜ができるという。膜の厚みは15ナノメー取る。僅かな凹凸も許されない。単分子誘電体を用いた薄い膜には特許技術があり、そこに電気の流れを決める回路を転写すると四角いチップに。これがメインメモリとなる。
メインメモリの小型化でカギとなるのは単分子誘電体。メモリを小さくできるのはデータは0と1で記憶していくという。分子の中で0から1になろうとする集合体があるが、そうしている間に0と1の境目がなくなってしまうという。それを単分子誘電体ではそれが1つでも1と0をちゃんと保てるようにする技術で、そうすることでメモリを小さくできる。