Nytt kvantmaterial kan göra datorer och telefoner 1 000 gånger snabbare

Ett genombrott inom materialvetenskap kan snart göra de datorer och telefoner vi använder föråldrade.

Forskare vid Northeastern University (USA) har hittat ett sätt att använda ljus för att styra en typ av kvantmaterial, vilket banar väg för processorer som är upp till 1 000 gånger snabbare än nuvarande kiselteknik.

I årtionden har hastigheten hos elektroniska apparater bestämts av transistorer tillverkade av kisel. Men allt eftersom tekniken närmar sig sina fysiska gränser letar forskare efter ett nytt paradigm. Och de kan ha hittat svaret i ett material som kallas "1T-TaS₂".

Kvantmaterialet 1T-TaS₂ skulle kunna möjliggöra enhetshastigheter upp till 1 000 gånger snabbare.

Materialet har en unik förmåga att växla mellan ledande och isolerande tillstånd. Tidigare fungerade det dock bara vid extremt låga temperaturer, vilket gjorde praktiska tillämpningar omöjliga.

Nu har teamet lyckats "låsa" detta användbara tillstånd vid mycket varmare temperaturer (-63°C) och bibehålla det stabilt i månader, vilket anses vara ett stort steg framåt.

”Nuvarande processorer arbetar vid gigahertzfrekvenser (GHz), säger biträdande professor Alberto de la Torre, huvudförfattare till studien. ”Den förändringshastighet som den här metoden kan ge gör att man kan nå terahertzfrekvenser (THz)” (1 THz = 1 000 GHz).

Deras hemlighet ligger i att använda ljus för att kontrollera det. ”Ingenting är snabbare än ljus, och vi använder ljus för att kontrollera materialens egenskaper med de högsta hastigheterna som är fysiskt möjliga”, förklarar professor Gregory Fiete.

Assistent professor Alberto de La Torre experimenterar med kvantmaterial vid Northeastern University - USA.

I huvudsak förvandlade de ett material till en superkänslig, ljusaktiverad strömbrytare som inte bara är snabbare utan också mycket enklare än dagens komplexa transistorstrukturer.

”Vi eliminerar en av de tekniska utmaningarna genom att lägga allt i ett enda material”, säger Fiete.

Denna upptäckt anses vara ett "nytt paradigm" för dataindustrin, vid sidan av kvantberäkning.

Istället för att försöka klämma in fler transistorer på ett alltmer trångt chip kan ingenjörer nu sträva efter att bygga enheter av smartare, starkare och effektivare material.

Roboten syr snittet exakt med millimeterns noggrannhet.

Northeastern University

Länk till originalinlägget Kopiera länk

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/

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