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
