Ученые канадского Университета Конкордия опубликовали в журнале Nature Communications исследование поведения электронов в наноэлектронике, которое может приблизить создание квантовых устройств и умных гаджетов нового поколения.

«Наше исследование проливает свет на проблемы, с которыми сталкиваются инженеры, когда создают молекулярные наноэлектронные устройства, и как можно было бы преодолеть их, используя квантовую природу электронов», — объясняет Александр Шампейн, руководитель научной группы.

Ученые экспериментально доказали, что в транзисторах из очень коротких углеродных нанотрубок возможно контролировать, ведут ли себя положительно и отрицательно заряженные частицы одинаково. В частности, они продемонстрировали, что в устройствах длиной около 500 атомов положительные заряды более изолированы и ведут себя в большей мере как частицы, тогда как отрицательные заряды менее ограничены и больше напоминают волны.

Полученный результат позволяет задуматься о новых инженерных возможностях.

«Это означает, что мы можем воспользоваться квантовой природой электронов для хранения информации, — говорит Эндрю Макрей, главный автор статьи. — Наиболее интересно применение этих выводов в создании квантовых схем с единственным устройством, которое могло бы либо хранить, либо передавать квантовую информацию нажатием кнопки или переключателя».

Максимальное увеличение разницы между поведением положительных и отрицательных зарядов может привести к появлению нового поколения квантовых устройств, которые значительно продвинут вперед исследования в области квантовых компьютеров, радиационной физики, транзисторной электроники. Они, в свою очередь, позволят создать более умные и эффективные гаджеты для потребителей, сообщает Phys.org.

Фото: Concordia University

Радикально новую архитектуру квантовых вычислений на основе «триггерных кубитов» представили австралийские физики. Предложенный ими дизайн чипа позволяет использовать кремниевый квантовый процессор, который можно масштабировать без точного размещения атомов, требуемого в других технологиях.