Одноатомные транзисторы — это главные кирпичи для компьютеров будущего, которые будут обладать колоссальной памятью и огромной вычислительной мощностью за счет своих квантовых возможностей. Но для реализации нужно было поставить производство таких транзисторов на поток. Вот эту задачу успешно решили американские ученые.
Научная группа из Национального института стандартов и технологий совместно с сотрудниками Университета Мериленда предложила рабочий алгоритм создания одноатомного транзистора.
Данная научная группа оказалась второй в истории, кто создал такое устройство, и первыми, у кого получилось произвести целую серию одноэлектронных транзисторов с атомно-масштабным контролем геометрии.
При этом научной группой была продемонстрирована возможность изменения скорости потока отдельных электронов сквозь электробарьер в транзисторе. И это невзирая на то, что классическая физика утверждает о невозможности такого управления по причине недостаточности энергии.
Этот эффект исключительно квантовый феномен, который называется квантовым туннелированнием. И его использование в микроскопических транзисторах сулит широкие перспективы.
Как устроен одноатомный транзистор
Для получения одноатомного транзистора научная группа использовала уже отработанную технологию, которая заключена в следующем:
На кремниевый чип накладывают слой атомов водорода, оные вступают во взаимодействие с кремнием.
Далее с помощью специализированного туннельного микроскопа удаляются атомы водорода с заранее определенных зон. При этом оставшийся слой водорода выступает заслоном для газа фосфина, и его атомы взаимодействуют с кремнием исключительно на очищенных участках.
Затем после ряда других манипуляций атомы фосфора формируют основу для стабильных одно- или же малоатомных устройств, которые вполне способны выполнять роль кубитов.
При этом описанный метод наложения слоев атомов фосфора гораздо более надежный и точный способ, который дает практически 100% результат при промышленном производстве.
Теперь осталось дождаться прототипа устройства, собранного на данных транзисторах и можно будет сказать, что эра квантовых компьютеров началась!
Если вам понравился материал, тогда оцените его лайком и репостом. Спасибо за внимание!