Torstai, 3.12.2009
Yhden atomin transistori löydetty
Teknillisen korkeakoulun, University of New South Walesin (Australia) ja University of Melbournen (Australia) tutkijat ovat onnistuneet rakentamaan ja mittaamaan toimivan transistorin, jonka aktiivinen elementti koostuu ainoastaan yhdestä fosforiatomista piissä. Laitteen toiminta perustuu yksittäisten elektronien peräkkäiseen tunneloitumiseen fosforiatomin ja transistorin lähteen ja nielun välillä. Tunnelointi voidaan sallia tai estää muuttamalla atomin läheisyydessä olevan muutaman kymmenen nanometrin levyisen metallielektrodin jännitettä.
Tietotekninen kehitys on perustunut pitkälle transistorien koon pienentämiseen. Tämä kehitys hidastuu tulevien vuosikymmenten aikana, kun tiheämpi edullinen pakkaaminen vaatisi transistorien koon olevan atomien kokoluokkaa. Nyt kehitetyssä transistorissa koko sähkövirta kulkee aina saman yksittäisen atomin läpi ja näin siis päästään tutkimaan ilmiöitä, joita tulee esiin transistorien koon äärirajoilla. "Itse asiassa tarkoituksenamme ei ollut rakentaa mahdollisimman pientä transistoria klassista tietokonetta varten, vaan kvanttibitti, joka toimisi tällä hetkellä kehitteillä olevan kvanttitietokoneen perusosana", sanoo Teknillisen korkeakoulun dosentti Mikko Möttönen.
Ongelmat, jotka tulevat vastaan transistorien kokoa pienennettäessä johtuvat niin sanottujen kvanttimekaanisten ilmiöiden esiintulosta. Nämä ilmiöt todennäköisesti vaikeuttavat transistorien tavanomaista toimintaa, mutta toisaalta sallivat arkijärjen vastaista käytöstä, jota voidaan oikein hallitusti hyödyntää suorittamaan huomattavasti tehokkaampaa laskentaa, eli kvanttilaskentaa. Nyt raportoitujen mittausten taustalla on idea käyttää fosforidonorin elektronin spin-vapausastetta kvanttibittinä, eli kubittina. Mittauksissa pystyttiin erottamaan ensimmäistä kertaa elektronin spin-ylös- ja -alas-tilat yksittäisessä fosforidonorissa. Tämä on huomattava askel kohti näiden tilojen kontrollointia, eli kubitin realisointia.
K2, 3.12.2009 18:11. Lähde: TKK
Muita aiheeseen liittyviä uutisia
Kommentoi juttua
zerocool, 4.12.2009 20:24:45
Vastaa
Starting playback...