Mi lenne, ha az ultragyors fényimpulzusok ezerszer nagyobb sebességgel tudnának számítógépeket működtetni, mint a mai legjobb processzorok? Ez talán nem is olyan sokára megvalósulhat egy nemzetközi kutatócsoport innovációjának köszönhetően.
A hagyományos szilícium alapú tranzisztorok csak bizonyos sebességű kapcsolásra képesek, a fizikai anyagok és az elektromos ellenállás korlátozása miatt. Egy új áttörés azonban teljesen megváltoztathatja ezt az elektronok fényre való áthelyezésével.
Az Arizonai Egyetem kutatói külföldi kollegáikkal együtt kifejlesztették a világ első petahertzes sebességű tranzisztorát. Felfedezésük új alapokra helyezheti a számítástechnikát, ahol az elektromosság helyett majd a fénysebességgel lehet kalkulálni. (A tranzisztor egy olyan eszköz, amely elektronikus kapcsolóként vagy erősítőként működik. Két pont közötti elektromos áram áramlását szabályozza, és alapvető fontosságú a modern elektronika fejlődéséhez.)
A kutatók a Nature Communications folyóiratban részletezték, hogyan manipulálták a grafénben lévő elektronokat kevesebb, mint egybilliomod másodpercig tartó fényimpulzusok segítségével. Ez a kvantumalagút-effektusként ismert jelenség régóta foglalkoztatja a fizikusokat, de most történt meg először, hogy ezt valós időben tudták megfigyelni és ugyancsak így tudtak beavatkozni a folyamatokba.
A TechSpot Mohammed Hassant, az Arizonai Egyetem fizika és optika tudományok docensét idézi, aki elmondta, hogy felfedezésük petahertzes tartományba eső feldolgozási sebességet eredményezhet – több mint ezerszer gyorsabbat, mint amire mai számítógépeket működtető chipek képesek. Egy ilyen ugrás, véli, átalakítaná a számítástechnikát, óriási előrelépést téve lehetővé számos területen, a mesterséges intelligenciától és az űrkutatástól kezdve a kémián át az egészségügyig. „Az Arizonai Egyetem már ismert a világ leggyorsabb elektronmikroszkópjáról, és szeretnénk, ha mi is ismertek lennénk az első petahertz sebességű tranzisztorról” – tette még hozzá.
A csapat eredetileg az egyetlen szénatomrétegből álló grafén módosított mintáinak elektromos vezetőképességét vizsgálta. Amikor egy lézer megvilágítja a grafént, a lézer energiája gerjeszti az anyagban lévő elektronokat, ami mozgásra és árammá formálódásra készteti őket. Néha azonban ezek az elektromos áramok kioltják egymást. Hassan szerint ez azért történik, mert a lézer energiahulláma fel és le mozog, egyenlő és ellentétes irányú áramokat generálva a grafén mindkét oldalán. A grafén szimmetrikus atomszerkezete miatt ezek az áramok tükrözik és kioltják egymást, így nem marad kimutatható áram.
Azonban a grafénminták módosítása után érdekes felfedezést tettek. Megfigyelték, hogy egyetlen elektron is képes „alagutazni” az anyagon keresztül, és hogy ezt a múlandó eseményt valós időben rögzíteni lehet. Ez a váratlan eredmény további vizsgálatokra késztette őket, és végül ahhoz vezetett, hogy elkészítsék „a világ leggyorsabb petahertzes kvantumtranzisztorát”.
Ennek eléréséhez a tudósok egy kereskedelmi forgalomban kapható grafén fototranzisztort használtak, amelyet egy speciális szilíciumréteggel erősítettek meg. Lézerrel vizsgálták, amely elképesztő, 638 attoszekundum alatt kapcsolt be és ki – minden attoszekundum a másodperc egy kvintilliódomod része. Az eredmény egy petahertzes sebességgel működő tranzisztor lett, ami korábban messze elérhetetlennek tűnt. Míg egyes tudományos fejlesztések szigorú feltételek mellett, például adott hőmérséklet és nyomás mellett történtek, ez az új tranzisztor környezeti körülmények között működött, megnyitva az utat a kereskedelmi forgalomba hozatal és a mindennapi elektronikában való felhasználás előtt.
Hassan és csapata jelenleg a találmány szabadalmaztatásán dolgozik. Következő céljuk a tranzisztor egy olyan változatának kifejlesztése, amely szabványos, kereskedelmi forgalomban kapható lézerekkel működik, hogy a technológia könnyebben elérhető lehessen az ipari partnerek számára. A következő lépés pedig, hogy együtt megvalósítsák a mikrochipre helyezett petahertz sebességű tranzisztort.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.
Miért vett meg egy nagy múltú, de veszteséges üzletláncot? Mit kellene csinálni ahhoz, hogy ne legyen méregdrága egy croissant? Mi a legnagyobb baj azzal, hogy a Balatonon még mindig ugyanúgy sütik a lángost? És miért nem érdemes mindenkinek akciózni a tejfölt? Andrejszki Richárddal, a Chef Market tulajdonosával beszélgettünk annak kapcsán, hogy cége a Culinaris új tulajdonosa lett.
A bejelentés hírére beszakadt az olaj ára.
Izrael vezetősége kemény válaszcsapásra szólította fel a hadsereget Teherán ellen.
Oroszország sorra veszti el szövetségeseit.
Egyesével hívták be a munkásokat hétfőn, tömött sorokban várták a sorsukat vasmű bejárata előtt.
