Αμερικανοί επιστήμονες είναι έτοιμοι να παράγουν μονότομα τρανζίστορ σε βιομηχανική κλίμακα

Τα τρανζίστορ Monatomic είναι τα κύρια δομικά στοιχεία για υπολογιστές του μέλλοντος, οι οποίοι θα έχουν κολοσσιαία μνήμη και τεράστια ισχύ επεξεργασίας λόγω των κβαντικών δυνατοτήτων τους. Αλλά για την εφαρμογή ήταν απαραίτητο να τεθεί σε κυκλοφορία η παραγωγή τέτοιων τρανζίστορ. Αυτό το πρόβλημα λύθηκε με επιτυχία από Αμερικανούς επιστήμονες.

Μια ερευνητική ομάδα από το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας, μαζί με το προσωπικό του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ, πρότειναν έναν αλγόριθμο εργασίας για τη δημιουργία ενός μονοατομικού τρανζίστορ.

Αυτή η ερευνητική ομάδα ήταν η δεύτερη στην ιστορία που δημιούργησε μια τέτοια συσκευή και η πρώτη που παρήγαγε μια ολόκληρη σειρά τρανζίστορ ενός ηλεκτρονίου με έλεγχο γεωμετρίας ατομικής κλίμακας.

Ταυτόχρονα, η επιστημονική ομάδα κατέδειξε τη δυνατότητα αλλαγής του ρυθμού ροής μεμονωμένων ηλεκτρονίων μέσω του ηλεκτρικού φράγματος στο τρανζίστορ. Και αυτό συμβαίνει παρά το γεγονός ότι η κλασική φυσική υποστηρίζει την αδυναμία ενός τέτοιου ελέγχου λόγω ανεπαρκούς ενέργειας.

Αυτό το αποτέλεσμα είναι καθαρά ένα κβαντικό φαινόμενο που ονομάζεται κβαντική σήραγγα. Και η χρήση του σε μικροσκοπικά τρανζίστορ έχει μεγάλη υπόσχεση.

Πώς λειτουργεί ένα μονοατομικό τρανζίστορ

Για να αποκτήσει ένα μονότομο τρανζίστορ, η επιστημονική ομάδα χρησιμοποίησε μια ήδη αποδεδειγμένη τεχνολογία, η οποία έχει ως εξής:

Ένα στρώμα ατόμων υδρογόνου τοποθετείται πάνω σε ένα τσιπ πυριτίου, το οποίο αλληλεπιδρά με το πυρίτιο.

Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας ένα εξειδικευμένο μικροσκόπιο σήραγγας, τα άτομα υδρογόνου απομακρύνονται από προκαθορισμένες ζώνες. Σε αυτήν την περίπτωση, το εναπομένον στρώμα υδρογόνου δρα ως φράγμα για το αέριο φωσφίνη και τα άτομα του αλληλεπιδρούν με το πυρίτιο αποκλειστικά στις καθαρισμένες περιοχές.

Στη συνέχεια, μετά από μια σειρά άλλων χειρισμών, τα άτομα φωσφόρου αποτελούν τη βάση για σταθερές μονο- ή χαμηλές ατομικές συσκευές που είναι αρκετά ικανές να εκτελούν το ρόλο των qubits.

Ταυτόχρονα, η περιγραφόμενη μέθοδος υπέρθεσης στρωμάτων ατόμων φωσφόρου είναι μια πολύ πιο αξιόπιστη και ακριβής μέθοδος, η οποία δίνει σχεδόν 100% αποτέλεσμα στη βιομηχανική παραγωγή.

Τώρα μένει να περιμένουμε το πρωτότυπο της συσκευής που συναρμολογείται σε αυτά τα τρανζίστορ και μπορούμε να πούμε ότι έχει ξεκινήσει η εποχή των κβαντικών υπολογιστών!

Αν σας άρεσε το υλικό, βαθμολογήστε το σαν και δημοσιεύστε ξανά. Ευχαριστώ για την προσοχή!