Nieuw kwantummateriaal kan computers en telefoons 1000 keer sneller maken

Een doorbraak in de materiaalkunde zou de computers en telefoons die we nu gebruiken binnenkort overbodig kunnen maken.

Onderzoekers van Northeastern University (VS) hebben een manier gevonden om licht te gebruiken om een bepaald type kwantummateriaal te besturen. Dit opent de deur voor processoren die tot wel 1000 keer sneller zijn dan de huidige siliciumtechnologie.

Decennialang werd de snelheid van elektronische apparaten bepaald door transistors van silicium. Maar nu de technologie haar fysieke grenzen nadert, zoeken wetenschappers naar een nieuw paradigma. En mogelijk hebben ze het antwoord gevonden in een materiaal genaamd "1T-TaS₂".

Het quantummateriaal 1T-TaS₂ zou apparaatsnelheden tot 1.000 keer sneller kunnen maken.

Het materiaal heeft het unieke vermogen om te schakelen tussen geleidende en isolerende toestanden. Voorheen werkte het echter alleen bij extreem lage temperaturen, waardoor praktische toepassingen onmogelijk waren.

Nu is het team er in geslaagd om deze bruikbare toestand te 'vergrendelen' bij veel hogere temperaturen (-63°C) en deze gedurende maanden stabiel te houden. Dit wordt gezien als een grote stap voorwaarts.

"Huidige processors werken op gigahertz (GHz)-frequenties", aldus universitair docent Alberto de la Torre, hoofdauteur van de studie. "De veranderingssnelheid die deze methode mogelijk maakt, maakt het mogelijk om terahertz (THz)-frequenties te bereiken" (1 THz = 1000 GHz).

Hun geheim schuilt in het gebruik van licht om het te beheersen. "Niets is sneller dan licht, en wij gebruiken licht om de eigenschappen van materialen te beheersen met de hoogst mogelijke snelheden die fysiek mogelijk zijn", legt professor Gregory Fiete uit.

Universitair docent Alberto de La Torre experimenteert met kwantummaterialen aan de Northeastern University in de VS.

In principe hebben ze een materiaal omgezet in een supergevoelige, lichtgeactiveerde schakelaar die niet alleen sneller, maar ook veel eenvoudiger is dan de complexe transistorstructuren van vandaag de dag.

"We lossen een van de technische uitdagingen op door alles in één materiaal te stoppen", aldus de heer Fiete.

Deze ontdekking wordt gezien als een 'nieuw paradigma' voor de computerindustrie, naast quantum computing.

In plaats van te proberen meer transistoren op een steeds kleinere chip te proppen, kunnen ingenieurs zich nu richten op het bouwen van apparaten van slimmere, sterkere en efficiëntere materialen.

De robot hecht de incisie tot op de millimeter nauwkeurig.

Northeastern University

Link naar origineel bericht Link kopiëren

https://cos.https://cos.northeastern.edu/northeastern-discovery-in-quantum-materials-could-make-electronics-1000-times-faster/.edu/northeastern-discovery-in-quantum-materials-could-make-electronics-1000-times-faster/

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