Сверхминиатюрная электроника на квантовых точках

17 июнь, 2010 - 09:05Алексей Малышенко

Австралийские ученые создали в компьютерном чипе транзистор, в 10 раз меньший, чем те, которые обычно используются в настоящее время, что может ознаменовать начало новой эры супербыстрых, сверхмощных компьютеров. Сердцем электронного устройства является «квантовая точка» (на фото), размеры которой всего 4 миллиардных доли метра. Она настолько мала, что содержит только семь атомов. Для сравнения: обычные полупроводниковые элементы схем в традиционных микросхемах «построены» из миллионов атомов.

О важной находке сообщили в журнале Nature Nanotechnology. Мишель Симмонс (Michelle Y. Simmons) сказала, что их достижение ознаменовало технологический прорыв - впервые ученые были способны диктовать порядок размещения и поведения отдельных атомов внутри создаваемых ими транзисторов.

Сверхминиатюрная электроника на квантовых точках

Крошечная 7-атомная квантовая точка, созданная учеными (слева), при детальном рассмотрении видна «атомная» структура транзистора (справа). Фото: Martin Fuchsle


«Нам удалось управлять природой в атомном масштабе, — сказала она. — Это одна из ключевых вех в создании квантового компьютера.»

Профессор Симмонс, директор Университета Нового Южного Уэльса, центра передового опыта в области квантовой вычислительной техники, сказала, что устройства, изготовленные в данном масштабе позволят проводить более сложные вычисления при экспоненциально больших скоростях. Это позволит также повысить скорость поиска в базах данных и, в конечном итоге, приведет к реализации «стопроцентной безопасной передачи информации». Она подчеркнула, что «Полученный результат имеет большое значение для обеспечения национальной безопасности и для финансовой системы, и передачи информации любого рода».

Эта монокристаллическая точка является доказательством того, что возможно построить предельный компьютер — квантовый компьютер из кремния. Атомы в квантовой точке имплантируются в монокристалл кремния. Этот материал был выбран исследователями из-за его большой долговечности, а также потому, что он будет совместим с существующими технологиями.

Строительство транзисторов на атомном уровне означает, что все электрические схемы, компьютеры или мобильные телефоны будут меньше и быстрее, а их функциональность значительно увеличится. Цель исследовательской группы из Австралии — разработка одноатомного транзистора.