Ученые приблизили создание компьютеров нового поколения

«Микрочипы теряют так много энергии в процессе теплоотдачи, что это становится для них ограничивающим фактором, — говорит профессор Джеймс Аналитис. — И чем меньше они, тем больше нагреваются».

Материал, который изучали ученые — арсенид кадмия (Cd3As2) — проявляет квантовые свойства, которые нельзя объяснить законами традиционной физики. В 2014 физики обнаружили, что арсенид кадмия имеет общие свойства с графеном, материалом толщиной в один атом, но только в трехмерной форме. Это открывает новые пути сокращения расхода энергии в микрочипах.

«Удивительно в этом феномене то, что, теоретически, на него не воздействует температура, и то, что он существует в трех измерениях. Это упрощает производство новых устройств», — говорит профессор Аналитис.

Образцы арсенида кадмия проявляют квантовые свойства хиральности, то есть несимметричности относительно замены правого и левого. Проведенный учеными эксперимент стал первым шагом к использованию хиральности для переноса заряда и энергии через материю без потерь.

Если дальнейшие изыскания приведут к успеху, то появятся материалы, из которых можно будет производить компьютеры нового поколения, использующие спин для обработки данных, или для создания теромэлектрических устройств, превращающих излишки тепла в электрический ток, пишет Phys.org.

Развитие малой электроники сдерживает огромный расход электроэнергии у зарядных устройств и потеря энергии, вызывающая нагревание приборов. Этой проблемой занимаются физики Государственного университета Колорадо, обратившись к спинтронике — новому способу токопереноса. Они обнаружили новый метод создания напряжения спинов — при помощи света или, в квантовом мире, фотонов.