Свет, графен и квантовый трюк: транзистор, который делает нейронные сети в миллион раз быстрее
Ученые из Университета Аризоны, вместе со своими коллегами из -за рубежа, создали легкие транзисторы, основанные на графене, которые могут работать на частотах в миллион раз быстрее, чем у современных чипсов. Новое устройство использует легкие импульсы с продолжительностью всего несколько атосекундов — это часть секунды.
В ходе эксперимента исследователи показали, что такие ультра -юристые лазеры позволяют контролировать электроны практически мгновенно. В результате они смогли достичь обработки сигналов в диапазоне Petacherzo — настолько высокой, что находит способ супер -быстрых расчетов.
Ключом к успеху является эффект квантового туннеля: под воздействием света электроны без задержки проходят через энергетические барьеры. Обычно симметричная структура графена подавляет электрические токи, но добавление специального слоя кремния и точного синхронизированного лазера позволяет изменить поведение материала. Команде удалось записать, как электрон преодолел барьер в режиме реального времени.
Чтобы захватить это туннелирование, команда использует коммерческий фототранзистор Grafen, модифицируя его с помощью кремния. Световые импульсы, продолжительные 638 атосекунд, позволили устройству переключаться на скорости записи. Это делает новый транзистор самым быстрым за всю историю.
Обычные транзисторы контролируются напряжением и играют ключевую роль в цифровой электронике. Новая модель работает не с электричеством, а со светом и обнаруживает новую область в технике вычислительной техники. По словам ведущего автора исследования, Мохаммед Хасан, доцент физики и оптических наук, такие сюрпризы в лаборатории делают науку особенно захватывающими. Он отметил, что, хотя ученые имели определенные ожидания, именно «маленькие сюрпризы» заставили их углубиться в исследование.
Разработка не требует особых условий — транзистор работает при комнатной температуре, что дает ему реальную возможность интегрироваться в коммерческие системы.
В настоящее время команда работает с технологическим запуском Arizona, чтобы представить патент и начать коммерциализировать эту технологию. Хасан сказал, что надеется сотрудничать с отрасли для внедрения транзистора на пяти скоростной скорости.
Хасан сказал, что, хотя технологии программного обеспечения, такие как искусственный интеллект, находятся в буме, прогресс в оборудовании отстает. Новое открытие может помочь преодолеть эту разницу и синхронизировать темпы развития. Развитие ученых было опубликовано в Nature Communications.
