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

Посмотрите, как выглядит обожаемый всеми инженерами робот София
Доброжелательные роботы
Искусственные интеллекты тоже не смогли решить, что звучит на записи — «Янни» или «Лорел»
Искусственный интеллект
Кейсы
Астрономы нашли еще одно подтверждение наличия девятой планеты в Солнечной системе
Томские ученые представили сенсоры на основе органических молекул
Тренды
The Boring Company Илона Маска доставит огнеметы первым покупателям уже в начале лета
Кейсы
Инженеры собрали тактильного робота — его кожа может покрываться мурашками
Доброжелательные роботы
Билет в электробус The Boring Company Илона Маска будет стоить всего $1
Тренды
Константин Носков возглавит новое министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций
Тренды
Китайские ученые создали из картона наноматериал для очищения воды от тяжелых металлов
Экология
Давид Ян запустил сервис «умной» корпоративной аналитики Yva
Кейсы
В китайской школе используют систему распознавания лиц для слежки за отвлекающимися учениками
Кейсы
Apple запатентовала технологию распознавания человека по узору вен на лице
Распознавание лиц
солнечные батареи
Nissan представил собственную солнечную крышу
Инженеры выяснили, что роботы могут действовать совместно даже без создания специальных алгоритмов
Доброжелательные роботы
Давление в протоне оказалось выше, чем в нейтронной звезде
Идеи
Нейросеть научилась понимать, какой трек станет хитом этого лета
Кейсы
Инженеры представили камеру, с помощью которой можно мгновенно создать 3D-модель человека
Тренды
Робот в смартфоне: почему главным конкурентным преимуществом для чат-ботов станет эмоциональность
Мнения
Саратовские ученые создали аппарат, который сравнивает показатели здорового и больного сердца
Биотехнологии
Сверхтехнологичный военный конвертоплан совершил свой первый полет. Пока как самолет
Тренды
Из чего состоит вселенная
Астрономы нашли огромную черную дыру, которая поглощает по три звезды в неделю
Гендиректор Uber Дара Хосровшахи — о будущем, в котором автомобили будут летать
Тренды
FAQ: что такое ячеистые сети и как их применяют в умных домах?
Тренды
Хакеры могут захватить управление поездом, просто взломав сеть Wi-Fi
Киберпреступники
НАСА обнаружила водяные гейзеры на спутнике Юпитера — Европе
Есть ли жизнь на Марсе
Биологи создали биосовместимые импланты, которые смогут растворяться в организме
Биотехнологии
Кейсы
Сотрудники увольняются из Google — они не хотят делать искусственный интеллект для военных дронов Пентагона
Ведущие инженеры Google и Facebook расскажут в Москве о компьютерном зрении и машинном обучении
Компьютерное зрение
Посмотрите, каких роботов привезли разработчики на конференцию TechCrunch
Доброжелательные роботы
В России появятся автоматы по продаже сим-карт
Тренды
SpaceX запустила самую мощную свою ракету-носитель — Falcon 9 Block 5
Тренды
Facebook разрабатывает собственную криптовалюту
ICO
Тренды
НАСА показала, как магнитное поле Земли защищает планету от солнечного ветра
Море волнуется раз: как умнеет «морской бизнес» и где будущее уже наступило
Идеи
Хакеры смогли управлять сервисами Siri и Alexa с помощью неслышных для человека звуков
Тренды
Инженеры разработали метаматериал, заставляющий звуковые волны огибать объект
Тренды
Доброжелательные роботы
Boston Dynamics показала своего бегающего робота Атлас
Ярослав Холодов — о математике транспортных потоков, борьбе с пробками и транспорте будущего
Тренды
Посмотрите, как выглядит практически достроенный туннель Boring Company
Технологический прорыв
В Иннополисе откроется федеральный центр робототехники и мехатроники
Иннополис
Apple начала удалять приложения, которые передают данные о местоположении третьим лицам
Кейсы
Нейросеть сибирских ученых позволит медикам автоматизировать диагностику рака
Лекарство от рака
Кейсы
Ученые НАСА пришли к выводу, что лунный грунт опасен для клеток млекопитающих
Uber показал обновленную концепцию своего летающего такси
Летающее такси
В России прошли первые крупные испытания беспилотных автомобилей
Беспилотные автомобили
Компания Prisma Labs представила систему синхронизации AR-объектов на разных устройствах
Дополненная реальность
Ученые показали с помощью анимации, как вирус ВИЧ убивает клетки
Визуализация данных
Власти Калифорнии обяжут жителей устанавливать солнечные батареи на свои дома
солнечные батареи
Красноярские школьники собрали электронный логический конструктор для изучения информатики
Кейсы