Как это изменит будущее электроники?

В основе открытия, сделанного исследователями с факультета физики Обернского университета, лежит способность управлять квантовыми материалами на фундаментальном уровне. Ученые нашли способ мгновенно менять электронное состояние материи, переключая ее между проводниковым (когда материал проводит электричество) и изоляционным (когда не проводит) состояниями. Этот процесс является аналогом работы транзистора в современном процессоре, который является базовым элементом для выполнения вычислений, пишет 24 Канал со ссылкой на SciTechDaily.

Смотрите также Новый чип приблизил создание полноценного квантового интернета

Однако скорость этого нового метода несравненно выше. Современные процессоры работают на частотах, измеряемых в гигагерцах. Технология, предложенная учеными, позволит достичь скоростей в терагерцах, что в тысячу раз быстрее. Это означает, что задачи, на которые компьютеры сегодня тратят минуты или часы, могут выполняться за доли секунды, как описано в исследовании, опубликованном в ACS Materials Letters.

Что это нам дает?

Это открывает возможность заменить кремниевые компоненты в электронике на новые, значительно меньшие и более быстрые квантовые материалы. Подобно тому, как транзисторы когда-то позволили уменьшить компьютеры от размера комнаты до смартфона в кармане, эта технология может стать началом новой миниатюризации и ускорения электроники.

Главная цель ученых – достичь полного контроля над свойствами материалов, чтобы устройства работали максимально быстро и надежно, поэтому это открытие является значительным шагом на пути к созданию вычислительных систем нового поколения.

Мы уже имеем похожее открытие

Исследователи из Северо-Восточного университета, которые работали над похожей проблемой, достигли похожих результатов с помощью техники, названной "термическим закаливанием".

Они использовали свет, чтобы воздействовать на квантовый материал под названием 1T-TaS2. Под действием света при комнатной температуре этот материал перешел в "скрытое металлическое состояние", которое ранее было стабильным только при сверхнизких, криогенных температурах. Это проводниковое состояние сохранялось в течение месяцев, что является беспрецедентным достижением.

Одно из этих решений может помочь создать мощные квантовые компьютеры, способные решать задачи, которые сегодня являются недостижимыми для современных машин. Одна или обе технологии могут привести к созданию нового поколения катализаторов, ускоряющих химические реакции, изменив способ производства топлива, лекарств и промышленных материалов.

По мере того, как наше общество расширяет границы современных технологий, спрос на новые виды материалов стремительно растет. Наша работа открывает новый путь к материалам, которые дают возможность как проводить фундаментальные исследования взаимодействий в веществе, так и применять их на практике,
– говорит Марсело Курода, доцент кафедры физики в Оберне.

На самом деле это только начало. Научившись укрощать свободные электроны, мы можем представить себе будущее с более быстрыми компьютерами, умными машинами и новыми технологиями, о которых мы еще даже не мечтали.

Читайте другие новости на тему квантовых технологий: