Науковці з Північно-Східного університету США досягли значного технологічного прориву, створивши квантовий матеріал, здатний прискорити перемикання транзисторів у тисячу разів у порівнянні з традиційними кремнієвими мікросхемами. Це відкриття може суттєво вплинути на майбутнє електроніки, дозволяючи створювати пристрої, які працюють на терагерцових, а не гігагерцових частотах.
Про це розповідає ProIT
Прорив у матеріалознавстві: від гігагерц до терагерц
Дослідники виявили, що спеціальний квантовий матеріал під назвою 1T-TaS₂ має унікальну властивість миттєво перемикатися між станом провідника й ізолятора. Для цього вони застосували контрольований нагрів і охолодження, а також освітлення світлом, що дозволило управляти станами матеріалу майже миттєво, навіть за температур, наближених до кімнатних. Раніше для цього були потрібні наднизькі температури.
“Зараз процесори працюють у гігагерцах. Швидкість змін, яку це забезпечить, дозволить вам перейти на терагерци”, — пояснює провідний автор дослідження, професор фізики Альберто де ла Торре.
Перспективи для електроніки та нові можливості
Сучасні електронні пристрої, зокрема комп’ютери та смартфони, переважно працюють на кремнієвих мікросхемах. Проте через постійне прагнення підвищити швидкодію і зменшити розміри електроніки кремній поступово підходить до своїх фізичних меж. Використання квантового матеріалу 1T-TaS₂ надає змогу не лише позбутися цих обмежень, а й забезпечити миттєве перемикання між різними станами, що раніше вважалося неможливим при звичайних температурах.
Ще однією важливою перевагою нового матеріалу є керування його властивостями за допомогою світла. Це дозволяє змінювати стан матеріалу зі швидкістю, обмеженою лише фундаментальними законами фізики. На думку професора Грегорі Фіте, подібний підхід може зробити сучасні електронні пристрої ще потужнішими та компактнішими, що порівнюють із революцією, яку свого часу спричинили транзистори в обчислювальній техніці.
Результати цього дослідження стали важливим кроком у напрямку створення новітніх високошвидкісних електронних компонентів. З огляду на ці досягнення, квантові матеріали можуть стати основою для наступного покоління процесорів і електроніки нового рівня.
