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

Чили становится центром дешевой возобновляемой энергетики
Тренды
Китайцы научились обходить запрет на торговлю биткойнами
Блокчейн
ИИ выведет систему образования из кризиса
Тренды
Создана новая технология 3D-печати более прочной и пластичной стали
3D-технологии
Блокчейн
«Люди берут кредиты, чтобы купить биткойны»
Готовимся к ICO. Инструкция, часть 2
ICO
Немецкие ученые разработали стабильный квантовый вентиль из кремния
Квантовые компьютеры
В МТИ разработали прибор, который избавит пациентов от уколов
Медицина будущего
Доказана эффективность лечения рака генно-модифицированными клетками
Борьба с раком
Мнения
Бывший вице-президент Facebook: «Соцсети разобщают людей»
2D-игры помогут выявить опасные наклонности алгоритмов
Идеи
Новый бионический протез управляет каждым пальцем по отдельности
Медицина будущего
Microsoft выпустила язык квантового программирования Q#
Квантовые компьютеры
Первая VTOL-гонка пройдет в 2019 году в австралийской пустыне
Летающие автомобили
Deloitte предсказывает рост киберспорта, цифровых транзакций и AR
Прогнозы
Искусственная ДНК помогает бороться с неизлечимым заболеванием
Биотехнологии
Россия выступила против добычи ископаемых на астероидах
Тренды
Новая стратегия уничтожения бактерий, вызывающих хронические инфекции
Медицина будущего
В Иннополисе стартовал первый чемпионат DigitalSkills
WorldSkills
Прогнозы
Люди-киборги, миссия на Марс и ужасы ИИ: прогнозы от Илона Маска
Найдены доказательства существования новой формы материи
Научные открытия
Криптовалюты
Deutsche Bank: «Крах биткойна — один из главных рисков 2018 года»
Shell и GE передают управление в руки алгоритмов
Автоматизация
Honda CB4 Interceptor — мотоцикл, использующий энергию ветра
Идеи
Индия переживает бум чатботов-психологов
Чатботы
Новый вид 3D-печати за секунды создает объекты с помощью голограмм
Тренды
Граждане США могут навсегда лишиться цифровой приватности
Приватность
Германия установит рекорд в ветровой энергетике в 2017 году
Чистая энергия
Биотех-компания набивает татуировки с ДНК близкого человека
Биотехнологии
Британия планирует стать раем для космических стартапов
Космические планы
Илон Маск: «Tesla разрабатывает лучший в мире ИИ для беспилотников»
Беспилотные технологии
Электричество поможет диагностировать рак
Борьба с раком
Искусственный интеллект
Ученые вставили мозг червя в робота Arduino
Сэм Альтман: «Люди вошли в стадию коэволюции с ИИ»
Искусственный интеллект
Созданы самые надежные перовскитовые фотоэлементы с КПД 19%
Солнечная энергетика
Эксперт Ford: «Автомобили будут отдавать бесплатно в обмен на данные»
Мнения
ИИ изучил автоматизацию и пришел к выводу, что она не угрожает людям
Тренды
«Биткойн выдержит апокалипсис»
Блокчейн
В США стартовали первые торги биткойн-фьючерсами
Блокчейн
«Люди достигли пределов биологических возможностей»
Мнения
Космические планы
Надувная орбитальная станция Bigelow увеличилась в объемах в 15 раз
Швейцарские банки: «Лучшие дни биткойна еще впереди»
Биткойн
У детей из богатых семей в 10 раз больше шансов стать изобретателями
Социальные инновации
Франция одобрила блокчейн для торговли ценными бумагами
Финтех
Процессор Titan V превратит любой ПК в суперкомпьютер
Железо
Создан новый вид металлического стекла
Новые материалы
Квантовые технологии
Создана квантовая версия жизни
«Китай сравняется или даже превзойдет США в развитии ИИ»
Искусственный интеллект
Разработана версия CRISPR, не требующая разрезания ДНК
Идеи