Dani kada vas nervira spori pametni telefon ili laptop uskoro bi mogli postati prošlost: znanstvenici su otkrili novu tehniku za kontrolu elektroničkih stanja …

U kvantnim materijalima, jedan bi dan mogao omogućiti da naši elektronički uređaji postanu 1.000 puta brži.

Što su kvantni materijali?

To su materijali koji pokazuju neobična ponašanja provedena zakonima kvantne mehanike – područja fizike koja se razlikuju od uobičajenih zakona koje poznajemo.

Tim istraživača iz nekoliko američkih instituta uspio je kontrolirati temperaturu slojevitog kvantnog materijala nazvanog 1T-TAS₂, omogućujući mu da se prenese između dvije suprotne elektroničke faze: izolatora i vodiča.

Ova sposobnost blokiranja ili propuštanja električne energije ključna je za rad tranzistora u računalima i telefonima.

Iako je put od laboratorija do svakodnevne upotrebe, ovaj proboj mogao bi značajno povećati brzinu procesora na našim uređajima – odnosno koliko brzo rade.

“Svi smo najavljeni nekad da nas nešto sporo učitava”, kaže fizičar Gregory Five sa Sveučilištem Nortistern.
“Ne postoji ništa brže od svjetla, a mi jednostavno koristimo svjetlost za kontrolu značajki materijala – najbrže, u okviru zakona fizike.”

Trenutni elektronički uređaji koriste kombinaciju vodljivih i izolacijskih materijala. Ako ova nova tehnologija uspije, imat ćemo jedno jedinstveno svjetlo koje se može brzo prebaciti s svjetla u drugo – što znači manje, brže i učinkovitije komponente.

Proces se naziva “termičko isključivanje” (toplinsko gašenje)
Materijal 1T -TAS₂ prethodno je ukazao na potencijal premaših vodiča i izolatora, ali sada se postiže pri prikladnijim temperaturama (ne više u izuzetno niskim) i dužim – čak i mjesecima, umjesto u sekundi.

Ključ uspjeha leži u točno vrijeme grijanja i hlađenja: dovoljno brzo da funkcionira, ali ne prebrzo da se kvantna stanja ne bi srušila.

“Veliki je izazov kontrolirati svojstva materijala kad god želimo”, objašnjava borba.
“Naš je cilj potpuna kontrola – da materijal radi upravo ono što želimo, i vrlo brzo. To je ono što se kasnije može koristiti u stvarnim uređajima.”

Što je sljedeće?
Današnji silikonski čips već su blizu njihovih fizičkih granica. Stoga se alternativne mogućnosti sve više traže.

Iako je tehnologija s 1T-TAS daleko od komercijalne uporabe, otvara vrata za novu generaciju elektroničkih komponenti, što može donijeti ogromne skokove performansi u godinama koje dolaze znanstveni portal ScienceAlealeart

“Došli smo do točke kada nam trebaju nove paradigme za pohranjivanje informacija i brzine”, kaže Fajt.
“Jedna je opcija Quantum Computing, a druga je – inovacija u materijalima. To je upravo ono što se radi u ovom istraživanju.”

Istraživanje je objavljeno u znanstvenom časopisu Nature Physics.

Izvor: ZanimljiVostidana.com