Ученые Аризоны говорят, что они разработали «самые быстрые в мире Петахарц квантовой транзистор»

Университет Аризоны может стать местом рождения первого в мире транзистора с пяти скоростным транзистором с пятью скоростями. Если эта исследовательская разработка успешна, она может начать новую эру в области компьютеров, в которой скорость света, а не электричества определяет темпы инноваций.

Команда ученых раскрыла прорыв, который однажды может заставить компьютеры работать на скорости, в миллионы раз выше, чем у самых современных процессоров современности.

Обнаружение основано на использовании ультра -быстрых световых импульсов для управления движением электронов в графене — материале с толщиной только одного атома. Исследование, недавно опубликованное в Nature Communications, показывает, что электроны могут быть вызваны обходом барьеров практически мгновенно, запустив лазерные импульсы, продолжительные более чем на триллионную часть секунды к графене. Это явление, известное как квантовое туннелирование, имеет давно заинтригованные физики, но способность команды контролировать и манипулировать им в режиме реального времени знаменует собой значительную стадию.

Мохаммед Хасан, доцент кафедры физики и оптических наук в Университете Аризоны, объясняет, что этот прогресс может привести к скорости обработки в диапазоне Petacherzo в 1000 раз быстрее, чем чипы, которые поддерживают современные компьютеры.

По его словам, такой прыжок изменит появление компьютеров, что позволит значительно прогрессировать в областях, начиная от искусственного интеллекта и космических исследований до химии и здравоохранения.

Хасан, который ранее руководил разработкой самого быстрого электронного микроскопа в мире, работал с коллегами из Университета Аризоны, лаборатории реактивного движения Калифорнийского технологического института и Университета Людвига Максимилиана Мюнхена. Первоначально команда сосредоточилась на изучении того, как графен проводил электричество при воздействии лазерного света. Обычно симметричная структура графена приводит к тому, что токи, генерируемые с обеих сторон, нейтрализуют друг друга, что приводит к отсутствию общего тока.

Тем не менее, команда делает удивительное открытие после изменения образцов графена. Они отмечают, что один электрон может «туннель» через материал, и что это мимолетное событие может быть пойман в режиме реального времени. Этот неожиданный результат вызвал дальнейшие исследования и в конечном итоге привел к созданию того, что Хасан называет «самым быстрым в мире Петахерц квантовый транзистор. «

Для этой цели ученые используют коммерческую сеть графенового фототранзистора, улучшенную со специальным кремниевым слоем. Они подвергают его лазеру, который включается и исключен с удивительной скоростью 638 атосекундов — каждая атосекунда является квинтиллионной частью секунды. Результатом является транзистор, способный работать на скоростях Petacher — достижение, которое ранее считалось недостижимым.

В отличие от многих научных открытий, которые требуют строго контролируемой лабораторной среды, этот новый транзистор функционирует в ежедневных условиях окружающей среды. Это открывает двери для адаптации коммерческих технологий и интеграции их в будущие поколения электронных устройств.

Хасан и его команда теперь работают с Tech запустить Аризону, чтобы патентировать и коммерциализировать свое изобретение. Их следующая цель — разработать транзисторную версию, которая работает со стандартными лазерами, коммерчески доступными, которая сделает технологию более доступной для промышленных партнеров.