‎อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่บางที่สุดในโลกคือ 2 อะตอมหนา‎

‎อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่บางที่สุดในโลกคือ 2 อะตอมหนา‎

 โดย ‎‎ ‎‎ ‎‎Ben Turner‎‎ ‎‎ ‎‎ เผยแพร่เมื่อ ‎‎06 กรกฎาคม 2021‎ ‎อุปกรณ์นี้ใช้อุโมงค์ควอนตัมเพื่อเข้ารหัสข้อมูล‎The tiny device has the potential to shrink computers beyond existing physical limitations. ‎อุปกรณ์ขนาดเล็กมีศักยภาพในการหดตัวคอมพิวเตอร์เกินข้อ จํากัด ทางกายภาพที่มีอยู่ ‎‎ ‎‎(เครดิตภาพ: มหาวิทยาลัยเทลอาวีฟ)‎

‎นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาเทคโนโลยีที่บางที่สุดในโลกซึ่งเป็นอุปกรณ์ขนาดเล็กที่มีความหนาเพียงสอง‎‎อะตอม‎‎ที่สามารถใช้ในการจัดเก็บข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์‎

‎อุปกรณ์ประกอบด้วยสองชั้นหนึ่งประกอบด้วย‎‎โบรอน‎‎และ‎‎ไนโตรเจน‎‎อื่น ๆ จัดเรียงในโครงสร้างหกเหลี่ยม

ซ้ํา โดยการใช้ประโยชน์จากผลกระทบ‎‎ทางกลควอนตัม‎‎แปลก ๆ ที่เรียกว่าอุโมงค์ควอนตัมอิเล็กตรอนจากอะตอมโบรอนและไนโตรเจนสามารถซิปข้ามช่องว่างระหว่างสองชั้นเปลี่ยนสถานะของอุปกรณ์และอนุญาตให้เข้ารหัสข้อมูลดิจิตอล‎‎ซึ่งคล้ายกับวิธีการทํางานของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่ทันสมัยในปัจจุบัน หัวใจของคอมพิวเตอร์มีผลึกเล็ก ๆ จํานวนมากแต่ละอันประกอบด้วยอะตอมประมาณหนึ่งล้านอะตอมซ้อนกันในหลายชั้น 100 อะตอม โดยการปิดอิเล็กตรอนข้ามช่องว่างระหว่างชั้นคอมพิวเตอร์สามารถสลับระหว่างสถานะไบนารีสองสถานะ (0 และ 1) ที่เป็นพื้นฐานของหน่วยพื้นฐานของข้อมูลดิจิตอลบิต‎

‎ที่เกี่ยวข้อง: ‎‎18 ครั้งอนุภาคควอนตัมพัดใจของเรา‎

‎”ในสภาพสามมิติตามธรรมชาติวัสดุนี้ (ผลึก) ประกอบด้วยเลเยอร์จํานวนมากที่วางอยู่ด้านบนของกันและกันโดยแต่ละชั้นหมุนได้ 180 องศาเมื่อเทียบกับเพื่อนบ้าน” Moshe Ben Shalom นักฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยเทลอาวีฟและผู้เขียนร่วมของการศึกษาที่พัฒนาเทคโนโลยีใหม่‎‎กล่าวในแถลงการณ์‎‎ . “ในห้องปฏิบัติการเราสามารถซ้อนชั้นในการกําหนดค่าแบบขนานโดยไม่มีการหมุนซึ่งสมมติฐานวางอะตอมชนิดเดียวกันในการทับซ้อนกันที่สมบูรณ์แบบแม้จะมีแรงขับไล่ที่แข็งแกร่งระหว่างพวกเขา (เป็นผลมาจากค่าใช้จ่ายที่เหมือนกัน)”‎

‎อุโมงค์ควอนตัมช่วยให้อนุภาค – ในกรณีนี้อิเล็กตรอน – ผ่านอุปสรรคที่ดูเหมือนจะไม่สามารถผ่านได้ นี่เป็นเพราะในฟิสิกส์ควอนตัมอนุภาคมีอยู่เป็นทั้งคลื่นและอนุภาคพร้อมกัน คลื่นเหล่านั้นเป็นความน่าจะเป็นที่คาดการณ์ไว้ของอนุภาคที่มีอยู่ในพื้นที่ที่กําหนด เช่นเดียวกับการทุบคลื่นกับขาหนีบในทะเลจะส่งผลให้คลื่นขนาดเล็กแพร่กระจายไปยังอีกด้านหนึ่งอนุภาคที่มีอยู่เป็นคลื่นยังมีความน่าจะเป็นที่จะมีอยู่ที่อีกด้านหนึ่งของสิ่งกีดขวาง ‎

‎มันเป็นความสามารถที่ช่วยให้อิเล็กตรอนกระโดดระหว่างชั้นโบรอนและไนโตรเจนของอุปกรณ์‎

‎ในความเป็นจริงทีมงานกล่าวว่าทั้งสองชั้นไม่ตรงกันแทนที่จะเลือกที่จะเลื่อนออกจากศูนย์กลางเล็กน้อยจากอีกชั้นหนึ่งเพื่อให้ค่าใช้จ่ายตรงข้ามของแต่ละชั้นทับซ้อนกัน สิ่งนี้ทําให้อิเล็กตรอนอิสระ (ประจุลบ) เคลื่อนที่ไปยังชั้นหนึ่งและนิวเคลียสอะตอมที่มีประจุบวกไปยังอีกชั้นหนึ่งทําให้เกิดโพลาไรซ์อิเล็กทรอนิกส์จํานวนเล็กน้อย – ด้านหนึ่งถูกชาร์จในเชิงบวกและอีกด้านหนึ่งมีประจุลบ – ภายในอุปกรณ์ โดยการปรับวิธีการที่ชั้นหนึ่งเกี่ยวข้องกับอีกชั้นหนึ่งโพลาไรซ์สามารถย้อนกลับได้ – เปลี่ยนอุปกรณ์จากสถานะไบนารีหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่งและด้วยข้อมูลที่เก็บไว้‎

‎เนื้อหาที่เกี่ยวข้อง‎

‎-‎‎อินโฟกราฟิก: การพัวพันควอนตัมทํางานอย่างไร‎

‎-‎‎การทดลองควอนตัมที่สําคัญที่สุดและน่าทึ่ง 12 รายการ‎

‎-‎‎18 ความลึกลับที่ยังไม่คลี่คลายที่ใหญ่ที่สุดในฟิสิกส์‎

‎ด้วยการลดขนาดของเทคโนโลยีลงเหลือเพียงสองชั้นของอะตอมนักวิจัยสามารถเร่งการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนได้ การเคลื่อนไหวของอิเล็กตรอนที่เร็วขึ้นอาจทําให้อุปกรณ์ในอนาคตเร็วขึ้นหนาแน่นน้อยลงและประหยัดพลังงานมากขึ้น‎

‎ตลอดการเพิ่มขึ้นของการประมวลผลในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 และต้นศตวรรษที่ 21 การเติบโตของพลังการประมวลผลคอมพิวเตอร์ได้รับการอธิบายโดย‎‎กฎหมายของมัวร์‎‎ซึ่งกล่าวว่าจํานวนทรานซิสเตอร์ที่สามารถใส่ชิปได้สองเท่าทุกสองปีโดยประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น แต่เมื่อผู้ผลิตชิปมีขีด จํากัด ทางกายภาพพื้นฐานเกี่ยวกับวิธีการรับทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กแนวโน้มนี้จึงชะลอตัวลง นักวิจัยหวังว่าชิปอิเล็กทรอนิกส์ตามการออกแบบของอุปกรณ์ใหม่สามารถเปลี่ยนการชะลอตัวนี้‎

‎”เราหวังว่าการลดขนาดและการพลิก (โพลาไรซ์ของอุปกรณ์) ผ่านการเลื่อนจะปรับปรุงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบันและยิ่งไปกว่านั้นยังช่วยให้วิธีการควบคุมข้อมูลดั้งเดิมอื่น ๆ ในอุปกรณ์ใน

credit : memoriasdelfuturoimperfecto.com, michaelclauser.com, myopelmeriva.com, myserverathome.com, nadjicimera.com, naturalstoneexporters.com, nomadiqshelters.com, observatoriosiderense.com, offertopzd.com, omericandream.com