Найден метод подавления эффекта квантового туннелирования, мешающего дальнейшей миниатюризации современных транзисторов

Молекула в промежуткеНа страницах нашего сайта мы достаточно часто упоминали о так называемом эффекте квантового туннелирования. Этот эффект заключается в том, что электроны начинают беспрепятственно "перепрыгивать" через изолирующий промежуток, когда ширина этого промежутка становится меньше определенной величины, 3 нанометров. И именно этот эффект является на сегодняшний день главным препятствием, которое не дает сделать транзисторы еще меньшими и, следовательно, более эффективными и быстрыми.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 0

Создан первый вариант универсальной квантовой шины данных

Квантовая шина данныхЗа последние несколько лет в области квантовых вычислений были достигнуты значительные успехи. Ученые создали множество вариантов реализации различных типов квантовых битов, кубитов, квантовые логические элементы, выполняющие элементарные функции обработки квантовой информации, и множество других вещей. Но для того, чтобы иметь возможность превратить все это в полнофункциональный квантовый компьютер, требуется еще одна вещь - средство коммуникаций, позволяющее обмениваться квантовой информацией между несколькими точками. Такие средства, называемые шинами данных, являются неотъемлемой частью архитектуры любого микропроцессора, они позволяют в произвольном порядке передавать информацию между десятками и даже сотнями отдельных функциональных узлов процессора. И теперь, благодаря усилиям международной группы исследователей, на белом свете появился первый аналог универсальной шины данных, позволяющей производить произвольный обмен квантовой информацией.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые впервые реализовали технологии квантовых вычислений при помощи обычных КМОП-транзисторов

Квантовые вычисленияВ настоящее время бытует мнение о том, что квантовые компьютеры будут совершенно отличны от всей привычной нам вычислительной техники. Однако, результаты работы международной группы ученых указывают на совершенно обратное, им удалось создать фундаментальную часть любой квантовой вычислительной системы, квантовый бит или кубит, на базе достаточно традиционного кремниевго КМОП-транзистора, который во всех чертах не сильно отличается от транзисторов современных микропроцессоров.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 9

Ученые обнаружили новый вид переноса электрического заряда в полупроводниках

Перенос электрического зарядаУченые из университета Аальто (Aalto University), Финляндия, и университета Марбурга (University of Marburg), Германия, некоторое время совместно изучали процессы переноса электрических зарядов на границах полупроводниковых материалов разных типов. И во время этих экспериментов ученые заметили новый вид переноса электрического заряда, в котором носителем является пара, сформированная отрицательно заряженным электроном и носителем положительного заряда, электронной дыркой. Когда такая пара подходит к границе между материалами, ее заряд переносится через границу и продолжает двигаться при помощи точно такой же пары носителей. Если процессы такого необычного переноса зарядов удастся использовать в своих целях, то это открывает интересные перспективы для более быстрого и эффективного выполнения сложных логических операций в электронных устройствах.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 7
3 февраля 2015 | Нанотехнологии

Ученые превратили единственную молекулу в чувствительный датчик магнитного поля

Молекула-датчикГруппа исследователей из Университетского колледжа в Лондоне (University College London, UCL) и Ливерпульского университета (University of Liverpool) продемонстрировали микроскопическое устройство, в котором одна единственная молекула фталоцианина железа выполняла роль высокочувствительного датчика магнитного поля. Результаты работы этой группы, опубликованные в журнале Nature Nanotechnology, демонстрируют, как магнетизм может управлять потоком электрического тока, проходящего через одну молекулу, и как это явление может быть использовано для создания датчиков магнитного поля для жестких дисков будущих поколений, размеры которых во много раз меньше, чем размеры существующих подобных датчиков.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 4

Созданы наноэлектронные схемы, работающие в 10 тысяч раз быстрее схем современных микропроцессоров

Квантовый плазмонный резонаторИсследователи из Национального университета Сингапура (National University of Singapore) и Агентства по науке, технологиям и исследованиям (Agency for Science, Technology and Research, A*STAR) разработали и изготовили образцы наноэлектронных схем, способных работать на частотах до 245 терагерц, другими словами, в десятки тысяч раз быстрее, чем работают электронные схемы современных процессоров. Эти новые схемы могут быть использованы для создания новых сверхскоростных компьютерных процессоров, в качестве высокочувствительных нанодатчиков на основе единственных молекул или для оснащения наноэлектронных устройств рядом новых возможностей.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 4

Китайским ученым с помощью эффекта квантового туннелирования удалось увеличить скорость работы полевых транзисторов

Структура TFET-транзистораИсследователи из Фуданьского университета в Шанхае (Fudan University), Китай, обнаружили способ существенного ускорения работы традиционных полевых транзисторов, которые сегодня являются основой практически всех компьютерных чипов, от процессоров до памяти. Работа, опубликованная в журнале Science, описывает структуру нового туннельного полевого транзистора (Tunneling Field-Effect Transistor, TFET), на переключение которого, по сравнению с обычными транзисторами, требуется значительно меньшее количество энергии, что, в свою очередь, позволяет работать этому транзистору на более высоких частотах.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 2

Ученые обнаружили химические реакции в облаках холодного межзвездного газа, протекающие за счет эффекта квантового туннелирования

Облако космического газаВооруженные самыми современными инструментами, ученые-астрономы в последнее время все чаще и чаще обнаруживают простые и сложные органические химические соединения в дисках материи, окружающей некоторые звезды. Даже в нашей Солнечной системе на метеоритах были найдены следы сложной органики, которые могли получиться только в результате не самых простых химических превращений и которые могут стать основой зарождающейся где-нибудь жизни. До последнего времени ученые не очень хорошо понимали механизмы, за счет которых возможны химические реакции, происходящие в условиях энергетического дефицита в открытом космосе, но последние исследования, выполненные учеными из университета Лидса, пролили свет на эту загадку.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 7

Созданы первые транзисторы, не содержащие полупроводниковых материалов

Нанотрубка BNNT с квантовыми точкамиУченые из Мичиганского технологического университета, возглавляемые профессором физики Йок Хин Яп (Yoke Khin Yap), создали электронное устройство, действующее на основе эффекта квантового туннелирования, которое работает подобно полевому FET-транзистру. При этом, новый "квантовый" транзистор полностью работоспособен при обычной комнатной температуре и не содержит никаких полупроводниковых материалов.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 6

Ученые NIST создали сверхнизкотемпературный холодильник, работающий за счет эффектов квантовой физики

Квантовый холодильник NISTИсследователи из Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) продемонстрировали новый твердотельный холодильный агрегат, который способен охладить различные большие объекты до сверхнизких температур за счет использования эффектов квантовой физики, проявляющихся в микро- и наноструктурах устройства. К тому же, опытный образец квантового холодильника, который имеет размеры в десяток сантиметров, может использоваться подобно бытовому кухонному холодильнику, позволяя помещать внутрь и охлаждать различные объекты для научных целей. А мощность квантового холодильника с точки зрения вырабатываемого холода соответствует мощности большого кондиционера, применяемого для охлаждения больших помещений.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 9

Ученые создали аналог черной дыры, способный улавливать и удерживать атомы вещества.

Иллюзия черной дырыГруппа ученых, возглавляемая Лене Хау (Lene Hau) из Гарвардского университета, создали микроскопический аналог черной дыры, способной захватывать и удерживать атомы вещества. Таким образом ученым удалось создать своеобразную "атомную ловушку", что в свою очередь позволит им изучать материю, находящуюся в ранее неизвестных науке состояниях. При проведении своих экспериментов ученые воссоздали условия, которые воздействуют на атомы вещества, попадающего в смертельную ловушку черной дыры, но на микроскопическом уровне. Поданное высокое напряжение на сеть из углеродных трубок вызвало появление сильного электрического поля, которое притянуло отрицательно заряженные электроны из атомов вещества, рубидия, охлажденного до температуры в несколько десятых градуса выше абсолютного нуля.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 4

Сенсорные экраны приобрели чувствительность к силе прикосновения.

Технология сенсорного экрана, использующая эффект квантового туннелированияНе так давно в области сенсорных экранов и дисплеев был сделан переход от резистивных дисплеев к емкостным дисплеям, имеющим большую точность и позволяющим распознать сразу несколько прикосновений в различных точках. Так что же следующее? Конечно, дисплеи, которые могут определить не только сам факт нажатия, но и силу нажатия так же. Английская компания Peratech разработала новую, инновационную технологию сенсорных экранов, которая для определения силы нажатия использует эффект квантового туннелирования.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3

Создание одноатомного транзистора обещает скорый прорыв в области квантовых вычислений.

Структура одноатомного транзистораУменьшая размеры транзистора, основного элемента вычислительных систем, ученые, наконец, достигли того предела, ниже которого опуститься вряд ли уже получится в обозримом будущем. Международная группа ученых из Технологического университета Хельсинки, университета Нового Южного Уэльса и университета Мельбурна успешно завершила ряд научно-исследовательских работ, результатом которых явилось создание полнофункционального транзистора, имеющего размеры равные всего одному атому. Создание такого транзистора дает ученым полигон для новых исследований и изучения явлений, которые впоследствии будут использоваться в быстро развивающейся области квантовых вычислений.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 2