| 0 |
|
Профессор физики UCSD (Калифорнийского университета Сан Диего) Леонид Бутов (Leonid Butov) и его коллеги из UCSD и Университета Санта Барбары построили транзисторы на основе экситонов (нейтральных квазичастиц), которые могут стать основой для создания принципиально новых компьютеров. Исследования проводились при финансовой поддержке Института исследований армии США (Army Research Office) и подразделения энергетики (Department of Energy) Национального научного фонда (National Science Foundation).
Экситон представляет собой пару из отрицательно заряженного электрона и положительно заряженной «дырки», которые создаются в полупроводниках (например арсениде галлия) под действием света. Как и электроны, экситоны движутся под действием разницы электрического напряжения, но, в отличие от электронов, при выходе из цепи, разрушаются, выделяя энергию в виде вспышки света (т.е. преобразуются в фотоны). Таким образом, отпадает необходимость в преобразовании электрического сигнала в световой, нивелируется разрыв между вычислениями и коммуникациями.
Ученые использовали в транзисторах специальный тип экситона, где электрон и "дырка" принадлежат разным квантовым ямам, отстоящим на несколько нанометров. В этой конфигурации появляется возможность управлять потоком экситонов с помощью разности потенциалов.
На основе новых транзисторов были построены простые компьтютерные устройства – переключатели разных типов, которые направляют сигнал по одному или нескольким заданным путям. Поскольку скорость экситонов высока, на образцах удалось достичь времени переключения 200 пикосекунд. И хотя сами по себе вычисления с использованием экситонных транзисторов, возможно, и не быстрее, чем в обычных схемах, эффект повышения производительности будет достигаться за счет ускорения передачи сигналов между частями чипа или на другой чип.
Однако практическое применение этого изобретения потребует использования новых материалов, поскольку сегодня экситонные цепи работают только при сверхнизких температурах – ниже 40 градусов по шкале Кельвина.
Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI
| 0 |
|
