Одноатомный транзистор положит конец закону Мура

Наименьший из возможных транзистор создан на основе одного атома фосфора интернациональной командой исследователей из Университета Нового Южного Уэльса, Университета Пердью и Университета Мельбурна.

Мишель Симмонс (Michelle Simmons), руководитель группы, сказала, что разработка не столько преследовала цель улучшить существующие технологии, сколько направлена на создание будущих.

«Это замечательная демонстрация управления материей на атомной шкале. Пятьдесят лет назад, когда был разработан первый транзистор, никто не мог предсказать роль компьютеров, которую они играют в современном обществе. По мере того как мы переходим на устройства атомной шкалы, мы входим в новую парадигму, в рамках которой квантовая механика обещает разрушить существующую».

Симуляция атомного транзистора для моделирования его поведения была проведена в Университете Пердью. Герхард Климек (Gerhard Klimeck), возглавлявший группу, сказал, что это важное исследование, поскольку оно демонстрирует, насколько малыми могут быть сконструированы электронные элементы. «По мне, это физический предел закона Мура. Мы не можем сделать транзистор меньше этого», - сказал он.

Одноатомный транзистор имеет одно серьезное ограничение: он должен находиться при очень низкой температуре – порядка – 196 °С.

«Атом помещается в яму или в канал, и для того чтобы он работал как транзистор, электроны должны оставаться в этом канале, - пояснил Климек. – При более высоких температурах электроны покидают канал».

Хотя транзисторы на основе одиночных атомов демонстрировались и раньше, впервые одноатомный транзистор был создан контролируемым способом на атомной шкале. Структура даже имеет маркеры, которые позволяют исследователям присоединить контакты и приложить напряжение. Симмонс сказала, что возможность контроля является ключевой при создании одноатомного устройства.

Одноатомный транзистор может привести к созданию квантового компьютера, который работает на основе управляемых электронов. Правда, некоторые ученые сомневаются, что такое устройство может быть построено. «Хотя достигнутый результат является вехой в масштабируемых квантовых вычислениях, он не дает ответа, является ли создание квантового компьютера возможным, - сказала Симмонс. – Ответ на этот вопрос лежит в области сохранения квантовой когерентности для большого количества кубитов. Техника, которую мы разработали, потенциально масштабируема, но необходимо длительное время для реализации этой цели».

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365