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 2 раза в день

перейдите по одной из ссылок и нажмите кнопку Join
В США испытывают технологию превращения энергии в метан
Хранение энергии
Электромобили
Главные мифы об электромобилях
Роботы стремительно превращаются в коботов
Робототехника
Дыра в протоколе Wi-Fi угрожает безопасности миллионов устройств
Кибербезопасность
Будущее «умной» кухни на Smart Kitchen Summit
Умный дом
Около половины британских компаний перейдет в облако к началу 2018
Облачные технологии
ИИ-приложение составит ДНК-портрет еще не родившегося ребенка
Генетические данные
«Технология CRISPR позволит избежать голода в будущем»
Сельское хозяйство
Бывший глава ФРС Бен Бернанке: «Курс биткойна рухнет»
Криптовалюты
Искусственная поджелудочная с помощью ИИ борется с диабетом
Медицина будущего
В Британии запустят крупнейшую фабрику хранения энергии
Хранение энергии
Google X начала тестировать доставку еды и медикаментов в Австралии
Дроны-курьеры
В МТИ нашли способ снизить стоимость опреснения воды
Чистая вода
Общественное питание
Кимбал Маск: «Производство еды ожидают беспрецедентные инновации»
Verizon запустит первую коммерческую сеть 5G в 2019 году
Переход на 5G
Британия планирует стать лидером в ИИ
Искусственный интеллект
Технологии оказали самое большое влияние на жизнь граждан США
Мнения
Южная Корея обложит криптовалюты налогами
Тренды
Фермы в контейнерах защитят урожай от ураганов
Агроинновации
JPMorgan создаст платежную сеть на блокчейне
Блокчейн
Транспорт будущего
В Пекине запускают первую маглев-линию
Toyota выпустит говорящие и чувствующие беспилотники к 2020 году
Беспилотные автомобили
«В первую очередь, мы изучали компетенции будущего Future Skills»
Кейсы
Соцсети блокируют реальность
Тренды
IoT совершит революцию в сельском хозяйстве
Интернет вещей
Криптовалюты
На майнинг одного биткойна уходит энергии, как на целый дом за месяц
Iron Ox «изобретает» автоматизированное сельское хозяйство
Еда будущего
6 сценариев техноапокалипсиса
Мнения
ИИ от Google превзошел людей в обучении ИИ
Идеи
Космические планы
Ионный двигатель NASA доставит человека на Марс за две недели
Raspberry Pi-Top — модульный ноутбук для начинающих программистов
Тренды
Новый процесс 3D-печати подходит для всех типов спекаемых металлов
3D-технологии
Открытый исходный код сделает протезы доступными и дешевыми
Медицина будущего
«Первое время я толком не понимала, что такое World Skills»
Тренды
В Норвегии могут ввести разовый налог на электромобили
Электромобили
Биохакер учит людей самостоятельно менять свою ДНК
Биоредактирование
Авиация
Spike испытала прототип сверхзвукового пассажирского самолета
«ИИ станет использовать людей как ботов для выполнения своих задач»
Искусственный интеллект
Yamaha представила Motoroid — концепт мотоцикла с ИИ
Электромотоциклы
Власти США одобрили использование робота-хирурга
Медицинские роботы
«Криптовалюты избавят людей от уплаты банковских комиссий»
Криптовалюты
Маск: «Наш корабль сядет на Марс даже при отказе части двигателей»
Космос
«Электрические самолеты появятся не ранее, чем через 15-20 лет»
Мнения
Ураганы привели к буму домашних систем хранения энергии в США
Тренды
Открыт новый метод измерения спинового тока в квантовых материалах
Научные разработки
Shell выкупила крупнейшую европейскую сеть электрозаправок
Электротранспорт
Автономный робот STAR удалил опухоль лучше хирургов
Медицинские роботы
Криптовалюты
В России точно появится крипторубль
К 2019 году Baidu начнет массовое производство автономных автомобилей
Беспилотные автомобили