Прорыв: ученые сварганили "одноатомный" транзистор

Исследователи из Хельсинского университета технологий (Helsinki University of Technology), Университета Нового Южного Уэльса (University of New South Wales) и Мельбурнского университета (University of Melbourne) объявили об успешном создании функционирующего транзистора, чья активная зона состоит всего из одного атома фосфора в кремнии.

Принцип работы устройства основан на последовательном туннельном переходе единичных электронов между атомом фосфора, истоком и стоком транзистора. Туннелирование может быть подавлено или разрешено путём контроля напряжения на ближайшем металлическом электроде толщиной в несколько десятков нанометров.

Быстрое совершенствование компьютеров находится в зависимости от уменьшения размеров транзисторов. Достаточно давно известно, что темпы увеличения производительности снизятся в последующие десятилетия вместе с необходимостью достижения транзисторами атомных масштабов. В последней разработке электрический ток проходит лишь через один атом, что позволяет изучать эффекты, проявляющиеся при покорении таких масштабов. По словам доктора Микко Мёттонена (Mikko Möttönen), учёные не намеревались создать самый маленький транзистор для классического компьютера, а придти к квантовому биту – сердцу квантовых компьютеров, над которыми сейчас трудятся многие коллективы исследователей.

Проблемы, которые возникают при снижении размеров транзисторов, связаны с так называемыми квантово-механическими эффектами. С одной стороны, эти явления препятствуют нормальной работе транзистора. С другой – они делают возможным иррациональное поведение элементов, которое в принципе можно применить для концептуально более эффективных вычислений. Идея данного исследования – использовать спин электрона фосфора как квантовый бит (кубит).

По материалам: 3D News