Альберто Де ла Торре використовував контрольований нагрів та охолодження, щоб змусити квантовий матеріал переключитися з провідного стану в ізолюючий/Matthew Modoono/Northeastern University
Дослідники з Північно-Східного університету у США знайшли спосіб пришвидшити електроніку у тисячу разів за рахунок заміни кремнієвих чипів на квантові матеріали.
Зазначається, що нова технологія за рахунок контрольованого нагріву та охолодження дозволяє квантовому матеріалу перемикатись між станом провідника та ізоляційного матеріалу майже миттєво. На думку дослідників, подібні матеріали можуть замінити кремній та призвести до появи електронних пристроїв, значно швидших та менших за розмірами.
«Зараз процесори працюють у гігагерцах. Швидкість змін, яку це забезпечить, дозволить вам перейти на терагерци», — пояснює провідний автор дослідження, професор фізики Альберто де ла Торре.
Наразі більшість електронних гаджетів, включно із комп’ютерами, телефонами та іншими електронними пристроями, працює на кремнієвих мікросхемах. Однак постійне прагнення пришвидшити роботу електроніки та зменшити розміри електронних пристроїв наближає кремній до межі своїх можливостей.
Американські дослідники у пошуках альтернативи кремнію для вирішення проблеми створили квантовий матеріал, що отримав назву 1T-TaS₂ . Цей матеріал здатен миттєво перемикатись між ідеальним провідником та ізолятором. При цьому стани також миттєво можна змінити на протилежні. Це стало можливим, коли розробники спрямували світло на цей особливий різновид квантового матеріалу.
Опромінення квантового матеріалу за близьких до кімнатної температур дозволило забезпечити його провідний стан. Раніше це було можливо лише за надзвичайно низьких температур.
«Кожен, хто будь-коли користувався комп’ютером, стикався з моментом, коли хотілося б, щоб щось завантажувалося швидше. Немає нічого швидше за світло, і ми використовуємо світло для управління властивостями матеріалів по суті на максимально можливій швидкості, що допускається фізикою», — зазначає професор фізики Грегорі Фіте.
Це дослідження знаменує собою великий прорив у матеріалознавстві та майбутньому електроніки. Цей прогрес багато в чому схожий на те, як транзистори призвели до революції в обчислювальній техніці, дозволивши створювати дрібніші і потужні пристрої.
Результати дослідження опубліковані у журналі Nature Physics
Джерело: Interesting Engineering