`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Исследователи решают проблему размерности пространства-времени

Исследователи из университетов Валенсии и Флоренции предлагают подход к экспериментальным данным, получаемых на Большом адронном коллайдере (БАК), который решает проблему бесконечности, не нарушая четыре измерения пространства-времени.

Теории, используемые в настоящее время для интерпретации данных, получаемых на БАК, из которых до сих пор наиболее замечательным было открытие бозона Хиггса, плохо определены в четырех измерениях пространства-времени, установленных Эйнштейном в его специальной теории относительности. Для того чтобы избежать бесконечностей, которые появляются в этих теориях в результате расчетов, используют математической трюк и добавляют новые размерности, что хотя и эффективно, но не отражает то, что мы теперь знаем о нашей Вселенной.

Теперь же группа исследователей из Института корпускулярной физики (IFIC, CSIC-UV) в Валенсии разработала способ обойти бесконечности и сохранить теорию в пределах четырех стандартных измерений пространства-времени.

Суть вопроса заключается в том, что теоретически возможное рождение частиц с нулевой энергией при столкновениях в LHC не следует путать с другим проблемным теоретическим рождением частиц с нулевой массой. Подобная проблема возникает тогда, что если две частицы излучаются точно в одном направлении, то они неотличимы от одной частицы. Еще одна из проблем, связанных с существующими теориями, вытекает из необходимости применения квантовых поправок к расчетам, которые требуют, чтобы правильная теория могла быть экстраполирована на бесконечные энергии, никогда не достигаемые в ускорителе частиц. Однако эти ситуации трудно согласовать с теорией и это имеет цену: вопрос о бесконечности в четырех измерениях пространства-времени. Бесконечности не очень хорошо работают с теоретическими предсказаниями.

Как уже упоминалось выше, решение, найденное в 1972 году лауреатами Нобелевской премии Герардусом т'Хоофтом и Мартинусом Велтманом, должно было изменить размерность пространства-времени. Известное как размерная регуляризация, оно состоит из определения теории в пространстве-времени, которое имеет более четырех измерений. Таким образом, бесконечности, которые возникают в четырех измерениях, становятся вкладами, которые зависят от разности размерностей по отношению к четырем. Это математический трюк, который применяется к этим бесконечностям на промежуточных этапах вычислений, позволяя сделать предсказания, которые иначе было бы невозможно получить.

Но сегодня группа исследователей из Университета Валенсии во главе с Германом Родриго (Germán Rodrigo) разработала новый подход, который переопределяет теорию таким образом, чтобы избежать проблемы бесконечности и оставаться в пределах четырех стандартных измерений пространства-времени. Это влечет за собой фундаментальное изменение в способах предсказаний, используемых для интерпретации полученных на БАК экспериментальных данных, лежащих в основе упрощения расчетов и решения одной из главных проблем, с которыми сталкиваются физики элементарных частиц при переходе от теории к эксперименту.

Их подход основан на установлении прямого соответствия между различными диаграммами Фейнмана, которые генерируют бесконечности. Эти диаграммы, предложенные лауреатом Нобелевской премии Ричардом Фейнманом в 1965 году, используются физиками для графического представления столкновений, происходящих между субатомными частицами при очень высоких энергиях в больших ускорителях элементарных частиц, таких как БАК.

Известное как "дуальность петля-дерево", это новое отношение соответствия, разработанное исследователями IFIC в сотрудничестве с исследовательской группой под руководством Стефано Катани (Catani Catani) из Университета Флоренции, унифицирует квантовые состояния, которые, для теоретических целей отличаются, но не отличаются для экспериментальных данных, как было прокомментировано выше.

Успех в квантовой передаче информации между материей и светом

От закрепленных до летающих кубитов на скорости, которую никогда не достигали раньше .... Этот успех команды из Политехники Монреаля и Национального центра научных исследований Франции (CNRS) приближает нас к эпохе, когда информация будет передаваться на основе квантовых принципов.

Создание кубита в селениде цинка, хорошо известного полупроводникового материала, позволило построить интерфейс между квантовой физикой, которая управляет поведением вещества в нанометровом масштабе, и передачей информации на скорости света, тем самым прокладывая путь к построению квантовых сетей связи.

Селенид цинка, или ZnSe, представляет собой кристалл с четкой организацией атомов (кристаллической решеткой). Кроме того, это полупроводник, в который легко ввести примеси теллура, близкого родственника селена в таблице Менделеева, который захватывает дырки, как пузырьки воздуха в стакане с водой.

Эта среда защищает спин дырки – кубита – и помогает сохранять квантовую информацию в течение относительно длительных отрезков времени, которое физики во всем мире пытаются увеличить всеми возможными способами. Выбор селенида цинка является целенаправленным, так как он может обеспечить «тихую» среду для всех полупроводниковых материалов.
Филипп Сен-Жан (Philippe St-Jean), докторант в команде профессора Себастьяна Франкора (Sébastien Francoeur), использует фотоны, генерируемые лазером, чтобы возбуждать дырки и записывать на них квантовую информацию. Чтобы прочитать ее, он возбуждает дырки снова с помощью лазера, а затем собирает испускаемые фотоны. Результатом является квантовая передача информации, закодированной в спине дырки, между стационарным кубитом в кристалле и летающим кубитом – фотоном, который, конечно, движется со скоростью света.

Этот новый метод показывает, что можно создать более быстрые кубиты, чем всеми другими методами, которые использовались до сих пор. В самом деле, всего лишь около сотни пикосекунд, или менее миллиардной доли секунды достаточно, чтобы передать информацию от летающего кубита к статическому и наоборот.

Хотя это достижение служит хорошим предзнаменованием, однако предстоит еще много работы, прежде чем квантовая сеть может быть использована для проведения безусловно безопасных банковских операций или чтобы построить квантовый компьютер, способный выполнять самые сложные вычисления. Это непростая задача, которую исследовательская группа проф. Себастьяна Франкора будет продолжать решать.

Успех в квантовой передаче информации между материей и светом

Новое исследование открывает путь к созданию сетей квантовых коммуникаций

Микроэлектроника без полупроводников

Инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего изготовили первое свободное от полупроводников оптически управляемое микроэлектронное устройство. С помощью метаматериалов инженеры смогли построить микроэлектронное устройство, которое показывает увеличение проводимости на 1000 процентов при активации низким напряжением и лазером малой мощности.

Открытие прокладывает путь для микроэлектронных устройств, которые быстрее и способны оперировать большими энергиями, что также может привести к более эффективным солнечным батареям. Работа была опубликована в Nature Communications.

Возможности существующих микроэлектронных устройств, таких как транзисторы, в конечном счете, ограничены свойствами составляющих их материалов, например полупроводников, говорят исследователи.
Полупроводники могут накладывать ограничения на проводимость устройства, или потока электронов. Полупроводники имеют то, что называется запрещенной зоной, то есть они требуют импульс внешней энергии, чтобы заставить электроны течь через них. И скорость электронов ограничена, так как электроны постоянно сталкиваются с атомами, когда они протекают через полупроводник.

Команда исследователей из Группы прикладного электромагнетизма во главе с профессором электротехники Дэном Сивенпайпером (Dan Sievenpiper) из Калифорнийского университета в Сан-Диего стремилась устранить эти препятствия для проводимости посредством замены полупроводников свободными электронами в пространстве. «И мы хотели сделать это на микроуровне», - сказал Ибрагим Форати (Ebrahim Forati), бывший постдокторант в лаборатории Сивенпайпера и первый автор статьи.

Однако освободить электроны из материалов является сложной задачей. Она требует применения высоких напряжений (по крайней мере, 100 В), лазеров высокой мощности или экстремально высоких температур (более 500 градусов по Цельсию), которые не являются практичными в микро- и наноразмерных электронных устройствах.

Для решения этой проблемы команда Сивенпайпера изготовила микрометровое устройство, которое может освободить электроны из материала без таких экстремальных требований. Устройство состоит из сконструированной поверхности, которая называется метаповерхность, поверх кремниевой пластины со слоем диоксида кремния между ними. Метаповерхность состоит из массива золотых грибовидных наноструктур, расположенных на массиве параллельных золотых полосок.

Золотая метаповерхность сконструирована таким образом, что когда низкое напряжение постоянного тока (до 10 В) и инфракрасный лазер малой мощности применяются вместе, на метаповерхности создаются "горячие точки" - пятна с электрическим полем высокой интенсивности, которые обеспечивают энергию, достаточную чтобы освободить электроны из металла в пространство. Испытания устройства показали изменение в проводимости на 1000 %.

«Это, конечно, не заменит все полупроводниковые приборы, но это может быть лучшим подходом для некоторых специальных применений, например, для очень высоких частот или мощных силовых устройств», - сказал проф. Сивенпайпер.

По словам исследователей, эта метаповерхность была разработана в качестве доказательства правильности концепции. Для различных типов микроэлектронных устройств должны быть спроектированы и оптимизированы различные метаповерхности.

«Теперь мы должны понять, насколько эти устройства можно масштабировать и каковы пределы их производительности», - сказал проф. Сивенпайпер. Команда также изучает другие приложения для этой технологии, помимо электроники, такие как фотохимия и фотокатализ, позволяющие разрабатывать новые виды фотогальванических устройств или экологических применений.

Микроэлектроника без полупроводников

Это изображения сканирующего электронного микроскопа свободного от полупроводников микроэлектронного устройства (вверху слева) и золотой метаповерхности (вверху справа, внизу)

Открытие ученых поддерживает гипотезу образования Луны

Слой железа и других элементов глубокого залегания является подтверждением, которое ученые уже давно искали для поддержки гипотезы о том, что Луна была сформирована планетарным объектом, столкнувшимся с ранней Землей около 4,5 миллиардов лет назад, утверждает новое исследование во главе с учеными из Университета Джона Хопкинса.

Статья, опубликованная в журнале Nature Geoscience, использует лабораторные моделирования столкновения Земли в качестве доказательства того, что стратифицированный слой под скалистой мантией – который появляется в сейсмических данных – был создан, когда Земля столкнулась с меньшим объектом. Авторы утверждают, что это был тот же удар, который послал большую массу обломков в космос, формируя Луну.

«Наши эксперименты приносят дополнительные доказательства в пользу гипотезы гигантского столкновения, - сказал Майлис Ландо (Maylis Landeau), ведущий автор статьи. - Они показывают, что сценарий гигантского столкновения объясняет также расслоение, показанное сейсмологией в верхней части современного ядра Земли. Этот результат связывает структуру ядра современной Земли с процессом ее формирования».

Соавтор статьи профессор-исследователь Питер Олсон (Peter Olson) сказал, что предположение о гигантском столкновении является наиболее распространенной научной гипотезой о том, как был сформирован спутник Земли, но она до сих пор считается недоказанной, потому что не было "дымящего пистолета" в качестве доказательства.

«Мы говорим, что этот стратифицированный слой может быть этим дымящимся пистолетом, - сказал проф. Олсон. - Его свойства согласуются с тем, что он является следствием этого столкновения».

Их аргумент основан на сейсмических данных о составе стратифицированного слоя – как полагают, имеющего толщину около 200 миль и лежащего на 1800 миль ниже поверхности Земли, – и на лабораторных экспериментах, имитирующих турбулентность воздействия. Турбулентность, означающую смесь материалов в слоях, а не гомогенная композиция, как полагают, является, в частности, объяснением стратификации в верхней части ядра.

Стратифицированный слой, как полагают, состоит из смеси железа и более легких элементов, в том числе кислорода, серы и кремния. Само существование этого слоя выводится из сейсмических изображений, так как он находится слишком глубоко под землей, чтобы взять образцы непосредственно.

До сих пор, большинство моделей столкновения были сделаны в цифровой форме и не учитывали ударную турбулентность, сказал проф. Олсон. Он сказал также, что турбулентность трудно смоделировать математически, и до сих пор нет компьютерной модели, которая сделала бы это успешно.

Исследователи в этом эксперименте моделировали удар, используя жидкость, предназначенную для аппроксимации турбулентного перемешивания материалов, которое имело бы место, когда планетарный объект столкнулся с почти полностью сформированной Землей, или протоземлей, как ее называют ученые.

Проф. Олсон сказал, что эксперименты основаны на принципе "динамического подобия". В данном случае это означает способ сделать надежные сравнения потоков жидкости без воспроизведения шкалы, материалов и силы первоначального удара Земли, что было бы невозможно. Вместо этого эксперимент был предназначен для имитации ключевых соотношения сил, вызвавших турбулентность вследствие удара, который может оставить после себя слоистую смесь материала.

Исследователи провели более 60 экспериментов, в которых около 100 г солевых или этаноловых растворов, представлявших планетарный объект, поразивший Землю, капали в прямоугольный резервуар емкостью около 23 литров жидкости, представлявших раннюю Землю. В резервуаре находилось сочетание жидкостей в слоях, которые не смешиваются: нефть, находящаяся вверху, представляла мантию, а вода внизу – ядро Земли.

Анализ воздействия показал, что смесь материалов после столкновения получилась в различных количествах, а также что распределение смеси зависело от размера и плотности объекта, поражающего "Землю". Чем больше был объект, тем более вероятно, что все ядро Земли, а не только слой, будет представлено в смеси материала.

Открытие ученых поддерживает гипотезу образования Луны

Новая работа использует лабораторные моделирования столкновения в качестве доказательства того, что стратифицированной слой под скалистой мантией - который появляется в сейсмических данных – был создан, когда Земля столкнулась с меньшим объектом. Авторы утверждают, что это то же самое столкновение, которое выбросило большую массу обломков в космос, создавая Луну

Исследователи хотят использовать аппаратные средства для защиты компьютеров

Борьба с компьютерными вирусами больше не будет являться задачей только для программного обеспечения. Исследователи из Университета Бингемптона, США, используют грант от Национального научного фонда, чтобы изучить, как аппаратные средства могут тоже помочь защитить компьютеры.

«Влияние этого будет потенциально ощущаться во всех вычислительных областях, от мобильного телефона до облака», - сказал Дмитрий Пономарев, профессор информатики в Университете Бингемтона. Пономарев является главным исследователем проекта под названием "Practical Hardware-Assisted Always-On Malware Detection".

Более 317 миллионов экземпляров новых вредоносных программ – компьютерных вирусов, шпионского ПО и других – были созданы только в 2014 году, в соответствии с работой, проделанной командами интернет-безопасности в Symantec и Verizon. Вредоносное ПО растет в сложности, и с такими преступлениями, как цифровое вымогательство, прокладывает новые пути для кибератак.

«Этот проект обещает существенно повлиять на ИБ в национальном масштабе и помочь системам безопасности в борьбе с расширяющимися угрозами вредоносных программ, - сказал проф. Пономарев. - Это новый подход к повышению эффективности обнаружения вредоносных программ, который позволяет системам быть постоянно защищенными, не требуя больших затрат ресурсов, необходимых для программных мониторов».

Противодействие угрозам традиционно были оставлены исключительно для программ, но исследователи из Бингемтона хотят изменить чип CPU компьютера путем добавления логики для проверки аномалий во время работы программы, подобной Microsoft Word. Если аномалия была замечена, аппаратные средства будут предупреждать более надежные компьютерные программы, чтобы проверить эту проблему. Аппаратное обеспечение не будет правильно определять подозрительную активность все 100 процентов времени, но поскольку аппаратное обеспечение выступает в качестве наблюдателя за областью, которая никогда раньше не была под мониторингом, это улучшит общую эффективность обнаружения вредоносных программ.

«Модифицированный микропроцессор будет иметь возможность обнаружения вредоносных программ во время выполнения программы на основе анализа статистики выполнения в окне исполнения, - сказал проф. Пономарев. - Поскольку аппаратное обнаружение не на 100 процентов точно, сигнал тревоги будет инициировать выполнение тяжелого программного детектора, который будет тщательно проверять подозрительные программы. Программный детектор будет принимать окончательное решение. Аппаратные средства будут направлять работу программного обеспечения; без аппаратных средств программное обеспечение будет слишком медленным, если будет анализировать все программы».

Модифицированный процессор будет использовать машинное обучение низкой сложности – способность к обучению, не будучи явно запрограммированной, - для классификации вредоносных программ от обычных программ, что является основной областью исследования проф. Лэй Юй (Lei Yu), одного из получателей гранта.

«Детектор, по существу, как канарейка в угольной шахте, предупреждает компьютерные программы, когда есть проблема, - сказал проф. Пономарев. - Аппаратный детектор является быстрым, но в то же время менее гибким и всеобъемлющим. Роль аппаратного детектора заключается в поиске подозрительного поведения и лучшего направления усилий программного обеспечения».

Исследователи хотят использовать аппаратные средства для защиты компьютеров

Дмитрий Пономарев, профессор информатики в Университете Бингемтона, штат Нью-Йорк

Растущий спрос на мультиоблако предъявляет новые требования к провайдерам

Два доклада от Аналитического дома 451 Research предполагают, что облачные провайдеры должны рассмотреть вопрос о добавочной поддержке для конкурирующих сервисов, для того чтобы выжить в гибридной, мультиоблачной эре.

Согласно отчету 451 Research, поставщикам облачных услуг необходимо будет расширить свои продуктовые портфели, чтобы включить предложения от своих конкурентов, чтобы обеспечить свое выживание в долгосрочной перспективе.

Поскольку пользователи все больше склоняются к мультиоблачному подходу для обслуживания поставок, фирмы, которые не могут предоставить клиентам доступ к своим собственным и сторонним предложениям, могут оказаться перед фактом потери бизнеса, сказано в отчете 451 Managed Infrastructure Market Overview 2016.

По этой причине все большее число сервис-провайдеров должны рассмотреть вопрос о репозиционировании себя как облачных брокеров, которые могут помочь предприятиям вести переговоры в сложном мире мультиоблачного управления.

«Почти все без исключения поставщики услуг всех видов – в том числе сверхкрупные – теперь предлагают доступ к сторонним сервисам наряду со своими собственными, - пишет автор отчета Карл Брукс (Carl Brooks), который отслеживает сегмент провайдерских услуг в 451 Research. - Они становятся брокерами облачных сервисов и должны, если они хотят выиграть, сохранить и развивать отношения с клиентами без того, чтобы клиентам было необходимо идти в другое место».

Это стратегия, которая постоянно набирала обороты в 2015 и 2016 годах. Примером могут служить Rackspace и VMware, обе запустившие услуги, помогающие предприятиям управлять развертыванием облачных вычислений в Amazon и Microsoft.

Отдельный 451 Research report, выпущенный параллельно с отчетом Брукса, расширяет эту тему немного больше и предсказывает, что в 2017 году будет заметное увеличение числа поставщиков, стремящихся позиционировать себя в качестве облачных брокеров.

В соответствии с этим, 451 призывает CIO начать применять принцип действия "AWS + 1" при разработке своих облачных стратегий, чтобы помочь им избежать блокировки в дальнейшем, когда они будут стремиться включать в своем бизнесе услуги от более чем одного поставщика.

«Компании ищут поставщиков, которые могут уменьшить их нагрузку и принести свой опыт в выполнении определенных рабочих нагрузок или прикладных задач, будь то SaaS, управляемые приложения или размещенные у провайдера (hosted) бизнес-процессы, - отмечается в 451 Research’s 2017 Trends in Cloud Transformation. - Вот почему основные возможности облачных провайдеров будут заключаться в предоставлении услуг с добавленной стоимостью на вершине любой выбранной базовой инфраструктуры».

С этой целью поставщики услуг будут все больше стремиться в 2017 г. расширить свои предложения, чтобы включить услуги более высокой ценности, поскольку просто предлагать себя как поставщика дешевых, мощных или многофункциональных виртуальных машин будет не достаточно, чтобы завоевать дополнительную долю рынка.

Также маловероятно, что поставщики на этом пути получат большой рост прибыли, так как цена виртуальных машин продолжает падать более быстрыми темпами, чем услуги с добавленной стоимостью, такие как хранение, предложение «голого металла» и SQL-as-a-Service, добавлено в докладе.

«Боле высокая валовая прибыль от услуг с добавленной стоимостью может компенсировать падение цен на виртуальные машины, - говорится в докладе. - Другими словами, провайдеры должны мчаться к вершине интегрированных, управляемых услуг, а не гнаться за тем, чтобы предлагать самые дешевые виртуальные машины на рынке».

Дискретная ReRAM идет в серийное производство

Fujitsu Semiconductor Ltd. (Йокогама, Япония) утверждает, что располагает технологией массового производства устройств резистивный памяти с произвольным доступом (ReRAM) с самой большой в мире плотностью – устройство 4 Мб разработано совместно с Panasonic Semiconductor Solutions Co. Ltd.

MB85AS4MT является ReRAM с интерфейсом SPI (Serial Peripheral Interface), которая работает в диапазоне напряжений от 1,65 до 3,6 В. Это энергонезависимая память со средним током в операциях чтения 0,2 мА при максимальной рабочей частоте 5 МГц. Она обеспечивает стойкость записи 1,2 х 10 ^ 6 циклов и заявленное неограниченное количество циклов чтения. Длительность сохранение данных составляет 10 лет. Память подходит для носимых устройств, питаемых батарейками, медицинских устройств, таких как слуховые аппараты, и наряду с этим использование в датчиках и в IoT-устройствах, прокомментировали в Fujitsu.

Чип представляет собой 8-контактный малогабаритный пакет (Small Outline Package), совместимый по выводам с другими энергонезависимыми продуктами памяти, такими как EEPROM.

В настоящее время Fujitsu поставляет сегнетоэлектрическую RAM (FRAMS) и микроконтроллеры с FRAM на чипе. Fujitsu также недавно объявила, что она является лицензиатом технологии памяти на углеродных нанотрубках от Nantero.

Panasonic отгружает микроконтроллеры с ReRAM на чипе с 2012 года, но Panasonic, как и многие другие японские производители чипов, также переживает переходный период и расположила ряд фабрик пластин на совместном предприятии с компанией Tower Semiconductor Ltd. (Мигдаль-ха-Эмек, Израиль).

Микроконтроллер Panasonic MN101L включает в себя 64 Кб ReRAM на чипе и, как сообщается, базируется на слое оксида тантала в качестве материала переменного сопротивления. Fujitsu не указывает, какой материал переменного сопротивления она использует для своей дискретной ReRAM, какая геометрия производства и есть ли у нее планы по включению ReRAM в логические продукты в будущем.

Дискретная ReRAM идет в серийное производство

Сегнетоэлектрическая память от стартапа конкурирует с продукцией лидера

Ferroelectric Memory Co. (FMC), Дрезден, Германия, представила на конференции Semicon Europa в Гренобле, Франция, свой массив энергонезависимой КМОП-памяти 64 Кбит, выполненной по технологии 28 нм и бросила конкурентам перчатку в качестве претендента обеспечить процесс 22FDX (22 nm Fully-Depleted Silicon-On-Insulator (FD-SOI)) с опцией встроенной памяти.

Компания, вышедшая из стен «Нано- и микро- лаборатории» (NaMLab) в Техническом университете Дрездена, использует недавно обнаруженный сегнетоэлектрический эффект в кремнии с примесью двуокиси гафния. Компания добилась прогресса за последний год в создании гафниевой сегнетоэлектрической памяти, выбрав ее в качестве дизайна для встраиваемой энергонезависимой памяти для процессов 28 нм и ниже.

Поскольку тонкая пленка оксида гафния используется в качестве диэлектрика в передовых КМОП-процессах, то это означает, что технология имеет значительно уменьшенную стоимость в плане масок и технологических стадий по сравнению со встроенной флэш-памятью и магнитным ОЗУ. Кроме того, сегнетоэлектрическая память эффективна с точки зрения геометрического объема по сравнению с этими альтернативами и управляется полем, а не током, что делает ее более энергоэффективной.

Исследовательская группа из FMC и Globalfoundries должны описать, как сегнетоэлектрические полевые транзисторы были интегрированы с коммерчески доступной платформой Globalfoundries на базе 28-нанометровой технологии «затвор первый» high-k metal gate КМОП с низким энергопотреблением. Стек затвора FeFET (сегнетоэлектрический полевой транзистор) на основе гафния может быть оптимизирован независимо от технологии 28 нм, и это делает возможным смешанное размещение устройств КМОП и FeFET в той же схеме. Были продемонстрированы способность хранения данных для высоких температурах (≤250 °С) и работоспособность до 10 ^ 5 циклов.

Напряжение схемы записи/считывания в настоящее время находится в пределах от 3 В до 5 В при толщине пленок диоксида гафния 10 нм. Эти напряжения будут масштабироваться с толщиной и будут снижены при дальнейшей оптимизации и толщинах пленок вплоть до 5 нм.

Технология переносится на технологии «затвор последний» плавниковых FET (FinFET). «Переход на технологию 22FDX будет происходить в 2017 году в зависимости от финансирования и ресурсов», - сказал исполнительный директор компании Стефан Мюллер (Stefan Mueller).

Сегнетоэлектрическая память от стартапа конкурирует с продукцией лидера

«Несовершенство» приближает транзистор к идеальному

Превращая традиционное несовершенство положения затвора в преимущество, исследователи показали, что преднамеренное смещение в беспереходном транзисторе может быть полезным для достижения идеализированного крутого перехода тока стока с перепадом напряжения 1 мВ/декаду из закрытого состояния в открытое. Функциональность МОП-транзистора в качестве логического переключателя, который может различать два состояния, становится проблемой на наноразмерной шкале. Это критическое ограничение привело к поискам идеализированного крутого триггерного устройства с резким переходом из закрытого состоянии в открытое. Маниш Гупта (Manish Gupta) и Абхинав Кранти (Abhinav Kranti) из Индийского технологического института, Индор, Индия, придумали инновационный дизайн, который превращает неблагоприятную особенность в уникальный актив для достижения крутой характеристики переключения беспереходных МОП-транзисторов, что потенциально может привести к энергоэффективной работе.

Хотя агрессивная миниатюризация, наблюдающаяся в эволюции полевых МОП-архитектур, предпочла развитие симметричной самовыравнивающей технологии, некоторые несовершенства в устройствах обязательно существуют. Одним из таких «традиционных» несовершенств является нарушение взаиморасположения переднего и заднего затвора. Согласно имеющимся данным, работа показывает, что преобразование вредной особенности в уникальное положительное свойство без существенного ухудшения других показателей является инновационной разработкой, ведущей к энергоэффективности при более низких напряжениях на наноразмерных шкалах.

Наиболее отличительной особенностью работы является повышение степени ударной ионизации, достигнутое за счет наклонного канала проводимости, чему способствовал перекос затворов, который улучшает произведение плотности тока и электрического поля, основного параметра, регулирующего степень ударной ионизации. Сдвиг затворов оказывает влияние на перераспределение генерируемых электронов и дырок в полупроводниковой пленке при напряжениях близких к нижним значениям запрещенной зоны. Это также способствует образованию локализованной минимальной обедненной области, что является достаточным для перевода устройства в закрытое состоянии, сохраняя при этом более высокое значение плотности тока, что способствует ударной ионизации и вызывает крутое переключение. Предложенная методика может даже быть применена к германиевым беспереходным транзисторам, которые, несмотря на их более низкую запрещенную зону и большую восприимчивость к межзонному туннелированию, достигают резкого увеличения тока стока почти на 3 порядка с идеальным подпороговым размахом ниже 1 мВ/декаду.

«Несовершенство» приближает транзистор к идеальному

Схематическое изображение и вольт-амперные характеристики «правильного» (самоориентирующегося) и несовершенного (смещенного) беспереходного МОП-транзистора с двойным затвором

Первый мост для квантовых компьютеров

Встроив два атома кремния в матрицу алмаза, исследователи из Сандийских национальных лабораторий (SNL) продемонстрировали в первый раз на одном чипе все компоненты, необходимые для создания квантового моста для связи квантовых компьютеров.

«Люди уже построили небольшие квантовые компьютеры, - говорит исследователь Райан Камачо (Ryan Camacho) из SNL. - Может быть, на практике первым будет не один гигантский квантовый компьютер, а связанный кластер маленьких».

Распространение квантовой информации через мост или сеть может также предоставить новые формы квантового считывания, поскольку квантовая корреляция позволит всем атомам в сети вести себя так, как если бы они были одним атомом.

Совместная работа с Гарвардским университетом использовала ионно-лучевой имплантер в Лаборатории ионных пучков в SNL, предназначенный для внедрения одиночных ионов в точные места на алмазной подложке. Исследователи Эд Билехек (Ed Bielejec), Хосе Пачеко (Jose Pacheco) и Дэниел Перри (Daniel Perry) из SNL использовали имплантацию, чтобы заменить один атом углерода алмаза бóльшим атомом кремния, что приводит к тому, что два атома углерода по обе стороны от атома кремния чувствуют себя настолько тесно, что покидают свои места. Это превращает атом кремния в своего рода крупного землевладельца, защищенного от паразитных электрических токов соседними непроводящими вакансиями.

Хотя атомы кремния встраиваются в твердое тело, они ведут себя так, как будто плавают в газе, и, следовательно, реакция их электронов на квантовые возбуждения не зашумлена нежелательным взаимодействием с другой материей.

После того как атомы кремния были имплантированы в алмазную подложку, генерируемые лазером фотоны сталкивались с электронами кремния, переводя их в следующее более высокое энергетическое состояние. При переходе в более низкое энергетическое состояние они излучали фотоны, которые несли информацию в форме частоты, интенсивности и поляризации их волны.

«Исследователи из Гарварда выполнили этот эксперимент, а также оптические и квантовые измерения, - сказал Камачо. - Мы сделали это новое устройство и придумали хитроумный способ подсчитать точно, сколько ионов имплантируются в алмазную подложку». Ученый из SNL Джон Абрахам и другие исследователи разработали специальные детекторы – металлические пленки на поверхности алмазной подложки, – которые показали путем измерения ионизации, создаваемой одиночными ионами, что имплантация с помощью ионного пучка была успешной.

Первый мост для квантовых компьютеров

Эта стилизованная иллюстрация квантового моста показывает массив отверстий (фиолетовый), вытравленных в алмазе, с двумя атомами кремния (желтый), расположенными между отверстиями

 
 
IDC
Реклама
Смотри подробности новой коллекции. Коляски дешево: детали и много фото
angel74.ru

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT