مادة كمية جديدة قد تجعل أجهزة الكمبيوتر والهواتف أسرع بألف مرة

وداعًا للترانزستورات المعقدة، فالمواد "الكل في واحد" التي يتم التحكم بها بالضوء قادمة.

قد يؤدي الاختراق في علم المواد قريبًا إلى جعل أجهزة الكمبيوتر والهواتف التي نستخدمها قديمة.

تمكن باحثون في جامعة نورث إيسترن (الولايات المتحدة) من اكتشاف طريقة لاستخدام الضوء للتحكم في نوع من المواد الكمومية، مما يمهد الطريق لمعالجات أسرع بما يصل إلى 1000 مرة من تكنولوجيا السيليكون الحالية.

لعقود، كانت سرعة الأجهزة الإلكترونية تُحدد بواسطة ترانزستورات مصنوعة من السيليكون. ولكن مع اقتراب هذه التقنية من حدودها الفيزيائية، يبحث العلماء عن نموذج جديد. وربما وجدوا الحل في مادة تُسمى "1T-TaS₂".

يمكن للمادة الكمومية 1T-TaS₂ أن تمكن الأجهزة من زيادة سرعتها بما يصل إلى 1000 مرة.

تتميز هذه المادة بقدرة فريدة على التبديل بين حالتي التوصيل والعزل. ومع ذلك، لم تكن تعمل سابقًا إلا في درجات حرارة منخفضة للغاية، مما جعل تطبيقاتها العملية مستحيلة.

والآن نجح الفريق في "قفل" هذه الحالة المفيدة عند درجات حرارة أعلى بكثير (-63 درجة مئوية) والحفاظ عليها بشكل مستقر لعدة أشهر، وهو ما يعتبر خطوة كبيرة إلى الأمام.

قال البروفيسور المساعد ألبرتو دي لا توري، المؤلف الرئيسي للدراسة: "تعمل المعالجات الحالية بترددات جيجاهرتز". وأضاف: "إن معدل التغيير الذي توفره هذه الطريقة سيسمح بالوصول إلى ترددات تيراهرتز" (1 تيراهرتز = 1000 جيجاهرتز).

يكمن سرّهم في استخدام الضوء للتحكم فيه. يوضح البروفيسور غريغوري فييت: "لا شيء أسرع من الضوء، ونحن نستخدم الضوء للتحكم في خصائص المواد بأقصى سرعة ممكنة فيزيائيًا".

الأستاذ المساعد ألبرتو دي لا توري يجري تجارب على المواد الكمومية في جامعة نورث إيسترن - الولايات المتحدة الأمريكية.

في الأساس، قاموا بتحويل المادة إلى مفتاح فائق الحساسية يتم تنشيطه بالضوء، وهو ليس أسرع فحسب، بل وأبسط أيضًا من هياكل الترانزستور المعقدة الموجودة اليوم.

ويقول السيد فييتي: "نقوم بالقضاء على أحد التحديات التقنية من خلال جمع كل شيء في مادة واحدة".

ويعتبر هذا الاكتشاف بمثابة "نموذج جديد" لصناعة الحوسبة، إلى جانب الحوسبة الكمومية.

وبدلاً من محاولة حشر المزيد من الترانزستورات في شريحة ضيقة بشكل متزايد، يستطيع المهندسون الآن أن يهدفوا إلى بناء أجهزة من مواد أكثر ذكاءً وقوة وكفاءة.

يقوم الروبوت بخياطة الشق بدقة بالمليمتر.

جامعة نورث إيسترن انظر رابط المصدر

رابط المنشور الأصلي نسخ الرابط

https://cos.https://cos.northeastern.edu/اكتشاف-شمالي-شرقي-في-مواد-كمية-يمكن-جعل-إلكترونيات-أسرع-بألف-مرة/.edu/اكتشاف-شمالي-شرقي-في-مواد-كمية-يمكن-جعل-إلكترونيات-أسرع-بألف-مرة/

المصدر: https://khoahocdoisong.vn/vat-lieu-luong-tu-moi-thuc-day-may-tinh-va-dien-thoai-nhanh-hon-1000-lan-post2149044059.html