Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Микроэлектроника

Команда ученых из Университета штата Нью-Йорк в Буффало вместе с иностранными коллегами продемонстрировала новый способ разделения уровней энергии электрона между точками минимума в двумерном полупроводнике. Это открытие в области валлитроники — одного из видов квантовых вычислений — позволит продлить действие закона Мура.

Валлитроника — новая область квантовой физики, использующая степень свободы электрона в точке минимума для хранения данных и логических операций. С помощь этого метода можно управлять электронами в максимальных и минимальных значениях уровня энергии для создания новых, сверхэффективных компьютерных микрочипов.

Это необходимо для продления действия закона Мура, который говорит о том, что каждые два года количество транзисторов, размещенных на одном кристалле микросхемы, удваивается. В последнее время многие ученые высказали озабоченность тем, что действие закона Мура замедляется, а вскоре прекратится вовсе, поскольку кремниевая электроника достигнет физического предела своей производительности.

Ключевым элементом открытия профессора Хао Цзэна является применение ферромагнитного соединения для разделения точек минимума и удержания их на различных энергетических уровнях. Этот способ дает 10-кратное повышение разделения энергий точек минимума по сравнению с приложением внешнего магнитного поля.

«Обычно существует две точки минимума в полупроводниках толщиной в 1 атом с точно такой же энергией. В терминах квантовой механики их называют „вырожденным энергетическим уровнем“. Это ограничивает нашу способность контролировать отдельные точки минимума. Внешнее магнитное поле может разрушить это вырождение. Однако, разделение такое маленькое, что придется отправиться в одну из Национальных полевых лабораторий сильного магнитного поля, чтобы измерить значимую разницу в энергиях. Наш новый подход делает точки минимума более доступными и простыми в управлении, что позволит в будущем применять их для хранения и обработки информации», — объясняет профессор Цзэн.

Простейший способ понять принцип использования точек минимума — представить их находящимися бок о бок. Когда одна точка занята электроном, переключатель находится в положении «вкл». Когда занята вторая, переключатель выключен. Работа профессора Цзэна показывает, что точки минимума можно расположить так, что устройство может менять «вкл» на «выкл» с помощью крошечного объема энергии.

Прошлые попытки разделения точек минимума требовали внешнего воздействия очень больших магнитных полей. Профессору Цзэну впервые удалось использовать для этого ферромагнитный материал в сочетании с полупроводником толщиной в один атом. Эксперимент был проведен при сверхнизкой температуре в 7 градусов Кельвина, так что практическое использование процесса — дело отдаленного будущего. Однако, доказательство его возможности — это первый шаг в нужном направлении, пишет Phys.org.

Использовать достижения валлитроники американским ученым удалось в прошлом году: создав двуслойный графен, они научились контролировать в нем импульс электронов, и открыли путь к электронике, которая требует меньше энергии и выделяет меньше тепла, чем кремниевые транзисторы.

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

Из стволовых клеток создали вакцину против рака
Борьба с раком
Австралийский биохакер будет защищать права киборгов в суде
Биохакинг
Британская организация предлагает ввести БОД для рабочих
Соцпособия будущего
ОАЭ планируют отправить первую миссию на Марс в 2020 году
Космос
Идеи
Графеновый фильтр в один шаг очистил воду из Сиднейской бухты
«Яндекс» испытал беспилотный автомобиль на улицах Москвы
Кейсы
«Стволовые клетки — это загрузочный диск вашего организма»
Борьба со старением
CRISPR применят для диагностики
Тренды
В Австралии запустили крупнейшую в стране плавучую солнечную станцию
Солнечная энергетика
Квантовая физика
Физики из МТИ открыли новую форму света
Новая 3D-биопечать создает естественную среду для развития тканей
Биотехнологии
Intel создала квантовый компьютер в два кубита на кремниевом чипе
Квантовые компьютеры
В Дубае прошли испытания первых в мире автономных кабин
Автономный транспорт
Eviation обещает выпустить электросамолет к 2021 году
Идеи
Новый вид иммунотерапии поможет справиться с вирусом гриппа
Медицина
К 2020 году Boeing будет выпускать по самолету каждые 10 часов
Кейсы
Генное редактирование поможет бороться с умственной отсталостью
Биотехнологии
Starfighters подготовит первых космических туристов к полетам
Частный космос
Услуги блокчейн-консалтинга на Западе и в России
Блокчейн
Чикаго и Кливленд может соединить линия Hyperloop
Кейсы
Чистая энергия
Термальный резонатор получает энергию из колебаний температуры воздуха
ИИ научился фиксировать землетрясения лучше сейсмологов
Кейсы
Новая технология не позволит 3D-напечатанным стенам обрушиться
Строительная 3D-печать
Тим Кук: «Надеюсь дожить до момента, когда наличные выйдут из оборота»
Мнения
Дрон с жестким крылом EagleRay способен летать и плавать под водой
Дроны в законе
Открыт эффективный вид иммунотерапии рака кишечника
Борьба с раком
Dyson работает над целой линейкой электромобилей
Электромобили
Кейсы
В Сиэтле убрали с улиц камеры для слежки за гражданами
Big Buddy Bike — деревянный электровелосипед с авто-балансировкой
Электровелосипеды
Huawei проведет испытания 5G в Ванкувере
Переход на 5G
Цукерберг может продать акции Facebook на $13 млрд
Благотворительность
Pheramor обещает подобрать идеального партнера по ДНК
Генетика
Сделан новый шаг к созданию вакцины против героина
Медицина будущего
Большой Брат
Израильский стартап разработал защиту от распознавания лиц
Генная терапия ВИЧ переживает второе рождение
Медицина будущего
ФБР, ЦРУ и АНБ предупредили об опасности смартфонов Huawei
Кибербезопасность
Facebook в июле представит сразу две умные колонки
Идеи
В британской больнице ИИ помогает врачам делать УЗИ плода
Медицинские технологии
Новый ИИ-процессор позволит запускать нейронные сети на смартфонах
Искусственный интеллект
Изменение климата
Стэнфордские ученые советуют готовиться к климатической катастрофе
Датчик в ботинке позволяет точно определить местоположение без GPS
Навигация
Shell инвестировала в сервис доступа к чистой энергии по подписке
Возобновляемая энергетика
Тренды
Власти США хотят сделать SpaceX глобальным интернет-провайдером
Ученые повернули вспять развитие болезни Альцгеймера у мышей
Медицина будущего
Google выпустит чатбот, который будет отвечать за вас в мессенджерах
Идеи
В США одобрили первый анализ крови на сотрясение мозга
Медицина будущего
В Китае будут контролировать рынок аренды через блокчейн
Блокчейн-технологии
Как получить криптонаследство
Блокчейн
Разработана «нанофабрика», уничтожающая раковые клетки
Биотехнологии