Tranzystor kwantowy

Tranzystor kwantowy

środa, 25 lipiec 2012 09:15 Napisał 

Powstał nowy tranzystor, który potrafi manipulować spinami elektronów – dzięki czemu może zamykać i otwierać przepływ prądu elektrycznego. Wynalazek jest krokiem ku budowie komputerów kwantowych - urządzeń wielokrotnie szybszych niż dzisiejsze.

Publikacja naukowców z niemieckiego Uniwersytetu w Ratyzbonie i z Instytutu Fizyki Polskiej Akademii Nauk w Warszawie na temat osiągnięcia pojawiła się w najnowszym wydaniu prestiżowego tygodnika „Science”.

 Tranzystory powszechnie stosowane są w urządzeniach codziennego użytku - znajdują się np. w układach scalonych czy procesorach. Kontrolować przepływ prądu. Miniaturyzacja obwodów funkcjonujących na tej zasadzie jest jednak trudna m.in. z uwagi na wydzielające się ciepło. Szanse na dalszy postęp miniaturyzacji naukowcy upatrują w spintronice - dziedzinie, w której pod uwagę szczególnie bierze się nie ładunek elektryczny, ale inną cechę kwantową: spin elektronu, a więc wewnętrzny moment pędu.

 - Spin elektronów może być efektywniej wykorzystany niż ich ładunek elektryczny - stwierdza w rozmowie z PAP szef polskiego zespołu, prof. Tomasz Wojtowicz z IF PAN.

 Jak poinformował IF PAN w przesłanym PAP komunikacie, pamięci spintroniczne nie traciłyby informacji po odłączeniu zasilania, a procesory spintroniczne potrafiłyby fizycznie modyfikować własne obwody, dopasowując swoją strukturę do aktualnych potrzeb. Z kolei umiejętność operowania spinami pojedynczych elektronów otworzyłaby drogę do budowy komputerów kwantowych – urządzeń, które zgodnie z przewidywaniami teoretyków będą realizować pewne klasy algorytmów w nieprawdopodobnie krótkim czasie. Na razie wiadomo, że opracowany przez badaczy tranzystor potrafi manipulować spinami elektronów – dzięki czemu może zamykać i otwierać przepływ prądu elektrycznego.

 Nowy, tzw. adiabatyczny tranzystor spinowy ma na razie pewne ograniczenia - działa w temperaturze bliskiej zeru bezwzględnemu. Jednak ekspert z IF PAN zaznacza, że prototyp powstał nie po to, by zastąpić tradycyjne tranzystory w urządzeniach elektronicznych, jakich dziś używamy. Tranzystor opisany w publikacji w "Science" mógłby za to znaleźć zastosowanie w urządzeniach nowej generacji, a więc np. komputerach kwantowych. Takie zdolne do manipulowania spinami tranzystory mogłyby wchodzić np. w skład procesorów takich niewyobrażalnie szybkich komputerów.

 Urządzenie opracowane przez niemiecko-polski zespół nie jest pierwszym w historii spinowym tranzystorem. Pierwszą ideę budowy półprzewodnikowego tranzystora spinowego przedstawiono w 1990 roku, a pomysł udało się sprawdzić doświadczalnie trzy lata temu. Otrzymane sygnały były jednak słabe, a elektrony szybko traciły początkowy kierunek spinu. Urządzenie niemiecko-polskiego zespołu okazało się wydajniejsze.

 Realizacja nowej idei była możliwa głównie dzięki przyrządowi półprzewodnikowemu wykonanemu w IF PAN. Jego elementy powstały z tellurku kadmu z dużą domieszką manganu. „W tym doświadczeniu byliśmy dostawcami technologii półprzewodnikowych o wyjątkowych parametrach” - podkreśla prof. Wojtowicz i dodaje, że ruchliwość elektronów w nanostrukturach wytworzonych przez Polaków jest w tej grupie układów największa na świecie. „To efekt siedmiu lat intensywnej pracy nad obecnymi materiałami i niemal 20 lat naszych doświadczeń nad technologiami epitaksji z wiązek molekularnych, które rozwijamy wraz z profesorami Grzegorzem Karczewskim i Jackiem Kossutem w Środowiskowym Laboratorium Fizyki i Wzrostu Kryształów Niskowymiarowych IF PAN” - dodaje prof. Wojtowicz.

 Idea adiabatycznego tranzystora spinowego w przyszłości będzie mogła być zrealizowana także za pomocą materiałów zbudowanych z innych pierwiastków niż kadm i tellur. Nowe tranzystory i urządzenia mogłyby wtedy działać także w temperaturze pokojowej, co byłoby kolejnym krokiem na drodze do zastosowań spintroniki.

źródło: www.pap.pl

Ja się pytam po co ? po co starać się opracowywać technologie która będzie działać w temperaturach pokojowych! Skoro od idei do powstania mineło prawie że 20 lat! to przy takim tempie rozwoju prawdziwy komputer kwantowy dostaniemy za 200 lat...

Zbudować wszystko działające w temp. absolutnego zera i wysłać na orbitę! Mamy temp bliską absolutnego zera mamy zasilanie słoneczne, transfer danych laserowy (optyczny) i mamy pełen system na którym możemy opierać dalsze badania w tym wspomagać się owym komputerem kwantowym do zaprojektowania wersji działającej w temperaturze pokojowej. Najprostrze rozwiązania są przecież najlepsze już nie raz nam to historia pokazała.

Czytany 1950 razy Ostatnio zmieniany środa, 25 lipiec 2012 09:37
Marcin Równicki (MJ MARTINO)

Joomla zajmuję się od dłuższego czasu dla uściślenia od czasów MAMBO (2007) i nie straszne mi jej nowe wersje. Wdrażam, optymalizuje, przyspieszam i zabezpieczam strony. Traktuje to jako dodatkową pracę w wolnych chwilach.

Dobre kino oraz seriale chętnie oglądam, dziele się recenzjami na https://cobejrzec.pl  

Public Cloud w wolnych chwilach pochłaniam.

"Jeśli coś jest niemożliwe do zrobienia, musi się znaleźć ktoś kto tego nie wie, przyjdzie i to zrobi."

Strona: https://mjmartino.eu/
Więcej w tej kategorii: « Resilient File System
Marcin Równicki
Marcin Równicki
Joomla, Bieganie, Cloud, Fotografia, Muzykę House, Kinomaniak, Technologie Przyszłości, Automatyzacje, Bloger,

 

Witaj Ponieważ ostatnio Adblock Plus itp rozszerzenia do przeglądarek blokują nawet social media oraz inne skrypty jak Google Analitycs itp. prowadzenie bloga jest utrudnione. Bardzo Cię proszę o wyrozumiałość i dodanie strony do wyjątków lub wyłączenia Adblocka na mojej stronie. Mam nadzieje że treści które dostarczam są wartościowe dla Ciebie.

Szukaj