Дослідники представили потенційну заміну кремнію в електроніці майбутнього

Науковці з Northeastern University продемонстрували можливість змінювати електропровідність матеріалу за запитом. Це відкриття може відкрити шлях до заміни кремнію у пристроях нового покоління та значного пришвидшення ефективності. Роботу опублікували в журналі Nature.

На відміну від традиційних чипів, які комбінують окремі провідні та ізолюючі матеріали, новий підхід дозволяє створити універсальний компонент, який можна перемикати світлом. Це спрощує архітектуру, зменшує втрати енергії й відкриває шлях до ще більшої мініатюризації.

«Сучасні процесори працюють у гігагерцовому діапазоні. [Нова розробка] забезпечує швидкість перемикання, яка дозволяє перейти до терагерців», — пояснив керівник дослідження Альберто де ла Торре.

Дослідники використали техніку керованого нагрівання й охолодження («термічне гартування»), яка дозволяє запускати електронні перемикання майже без затримки.

Матеріал 1T-TaS₂ зберігає запрограмований стан місяцями при температурах, близьких до кімнатної — раніше такі ефекти були доступні лише за умов кріогенного охолодження.

Це вже не перша спроба використати лазерні імпульси для зміни провідності квантових матеріалів, але вперше вдалося досягти стабільного ефекту при реалістичних температурах. 

За словами вчених, такий контроль є ключем до створення електроніки з нового класу матеріалів, яка працює на порядки швидше й ефективніше за наявну апаратуру.

«Ми досягли рівня, де для значного прориву в швидкості обробки даних і збереженні інформації потрібна нова парадигма. Квантові обчислення — один із напрямів, інший — це інновації в матеріалах. І саме цим ми займаємося», — зазначає співавтор дослідження фізик Грегорі Фієте.

Нагадаємо, у червні дослідники з Шанхайського університету застосували квантовий комп’ютер для факторизації 22-бітового цілого числа в межах алгоритму RSA.