Vedcom sa podarilo zostrojiť najtenšie zariadenie na svete: Jeho hrúbka sa meria v atómoch. Čo to pre nás znamená?
Nové zariadenie by mohlo priniesť revolúciu vo výpočtovej technike.
Éra mikroskopických počítačov sa pomaly, ale isto blíži, vedcom sa totiž podarilo vyrobiť najtenšie zariadenie na svete. Hrúbku má len dva atómy, píše portál Live Science.
Zariadenie sa skladá z dvoch vrstiev – z bóru a z dusíka, ktoré sú usporiadané v opakujúcej sa, šesťuholníkovej štruktúre. Vedci dokázali využiť zvláštny efekt kvantovej mechaniky, ktorý sa nazýva kvantové tunelovanie. To umožňuje elektrónom bóru a atómom dusíka „preskočiť“ cez medzeru medzi dvoma vrstvami. Tým pádom sa zmení stav zariadenia, čo umožňuje vedcom doňho zakódovať digitálnu informáciu.
Tento princíp je určitým spôsobom podobný tomu, ktorý môžeme nájsť v tých najlepších počítačoch na svete. Srdcia týchto počítačov sa skladajú z množstva drobných kryštálov, ktoré pozostávajú z milióna atómov naskladaných v niekoľkých vrstvách po 100 atómov. Elektróny, ktoré medzi vrstvami preskakujú umožňujú počítaču prepnúť sa do jedného z dvoch binárnych stavov, nuly, alebo jednotky.
Kvantové tunelovanie umožňuje časticiam, v tomto prípade elektrónom, prechod cez prakticky nezdolateľné bariéry. To je možné vďaka zákonom kvantovej fyziky, ktoré nám hovoria, že častice môžu existovať ako častice, ale aj ako vlny zároveň. Vlny sú premietanými pravdepodobnosťami častíc, existujúcich v určitom priestore. Vedci tento efekt prirovnávajú k morskej vlne, ktorá do vás vrazí, keď sa kúpete vo vode. Výsledok je menšia vlna, ktorá sa objaví za vašim chrbtom.
Budúcnosť počítačov
V kvantovej fyzike to funguje rovnako a vlna má istú pravdepodobnosť existencie na druhej strane bariéry. Práve táto pravdepodobnosť umožňuje elektrónom preskočiť medzi vrstvami bóru a dusíka v novom, miniatúrnom zariadení.
Neprehliadnite
Tým, že vedci zmenšia technológiu, len na veľkosť dvoch vrstiev atómov, dokážu rýchliť pohyb elektrónov. To môže viesť k rýchlejším, menej hustým a viac energeticky úspornejším zariadeniam. Výpočtová technológia zaznamenala vzostup koncom 20. a začiatkom 21. storočia. V tom období vznikol aj Moorov zákon, ktorý tvrdí, že počet tranzistorov, ktoré sa zmestia na čip za dva roky vzrastie dvojnásobne. Viac tranzistorov vedie aj k väčšej výpočtovej sile.
Zákony fyziky však presne určujú najmenšiu veľkosť tranzistorov a ľudstvo sa k tejto hranici pomaly blíži. To vedie k spomaleniu Moorovho zákona. Vedci dúfajú, že nová generácia čipov, ktorá by využívala princípy kvantového tunelovania by mohla znamenať nový prelom v oblasti počítačov. Dodávajú, že nové zariadenie, ktoré predstavili by mohlo viesť k jedinečným spôsobom kontroly informácií.
Komentáre