العلماء الأمريكيون مستعدون لإنتاج ترانزستورات أحادية الذرة على نطاق صناعي
الترانزستورات أحادية الذرة هي اللبنات الأساسية لأجهزة الكمبيوتر في المستقبل ، والتي ستتمتع بذاكرة هائلة وقدرة معالجة هائلة بسبب قدراتها الكمومية. ولكن من أجل التنفيذ ، كان من الضروري بدء إنتاج مثل هذه الترانزستورات. تم حل هذه المشكلة بنجاح من قبل العلماء الأمريكيين.
اقترحت مجموعة بحثية من المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا ، جنبًا إلى جنب مع موظفي جامعة ميريلاند ، خوارزمية عمل لإنشاء ترانزستور أحادي الذرة.
كانت مجموعة البحث هذه هي الثانية في التاريخ التي تصنع مثل هذا الجهاز ، والأولى التي تنتج سلسلة كاملة من الترانزستورات أحادية الإلكترون مع التحكم في هندسة المقياس الذري.
في الوقت نفسه ، أثبتت المجموعة العلمية إمكانية تغيير معدل تدفق الإلكترونات الفردية عبر الحاجز الكهربائي في الترانزستور. وهذا على الرغم من حقيقة أن الفيزياء الكلاسيكية تؤكد استحالة مثل هذا التحكم بسبب عدم كفاية الطاقة.
هذا التأثير هو مجرد ظاهرة كمية تسمى نفق الكم. واستخدامه في الترانزستورات المجهرية يبشر بالخير.
كيف يعمل الترانزستور أحادي الذرة
للحصول على ترانزستور أحادي الذرة ، استخدمت المجموعة العلمية تقنية مثبتة بالفعل ، وهي كالتالي:
يتم وضع طبقة من ذرات الهيدروجين فوق شريحة سيليكون ، والتي تتفاعل مع السيليكون.
بعد ذلك ، باستخدام مجهر نفقي متخصص ، تتم إزالة ذرات الهيدروجين من مناطق محددة مسبقًا. في هذه الحالة ، تعمل طبقة الهيدروجين المتبقية كحاجز لغاز الفوسفين ، وتتفاعل ذراتها مع السيليكون حصريًا في المناطق النظيفة.
بعد ذلك ، وبعد سلسلة من التلاعبات الأخرى ، تشكل ذرات الفوسفور أساسًا لأجهزة ثابتة أحادية أو منخفضة الذرة قادرة تمامًا على أداء دور الكيوبتات.
في الوقت نفسه ، فإن الطريقة الموصوفة لتركيب طبقات من ذرات الفوسفور هي طريقة أكثر موثوقية ودقة ، مما يعطي ما يقرب من 100 ٪ نتيجة في الإنتاج الصناعي.
الآن يبقى انتظار النموذج الأولي للجهاز الذي تم تجميعه على هذه الترانزستورات ويمكننا القول أن عصر أجهزة الكمبيوتر الكمومية قد بدأ!
إذا كنت تحب المادة ، فقم بتقييمها وإعادة نشرها. شكرا للاهتمام!