Dây dẫn siêu mỏng – thành phần quan trọng cho tương lai của máy tính lượng tử

Chia sẻ: Bibo Bibo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Thêm vào BST

Báo xấu

73
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khi máy tính ngày càng có kích thước nhỏ hơn và có khả năng thực hiện các lệnh phức tạp hơn, các thành phần cấu tạo cũng cần giảm kích cỡ. . Các dây dẫn này vẫn dẫn điện với điện trở suất tương đương như những dây dẫn dày. Bà Simmons cho rằng đây là điều đáng ngạc nhiên bởi thông thường những dây dẫn càng mỏng thường có điện trở càng lớn. Điều các nhà nghiên cứu muốn chứng minh là họ có thể duy trì mức điện trở rất thấp ở mức độ nguyên tử. Trong thực...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Dây dẫn siêu mỏng – thành phần quan trọng cho tương lai của máy tính lượng tử

Dây dẫn siêu mỏng – thành phần quan trọng cho tương lai của máy tính lượng tử Khi máy tính ngày càng có kích thước nhỏ hơn và có khả năng thực hiện các lệnh phức tạp hơn, các thành phần cấu tạo cũng cần giảm kích cỡ. . Các dây dẫn này vẫn dẫn điện với điện trở suất tương đương như những dây dẫn dày. Bà Simmons cho rằng đây là điều đáng ngạc nhiên bởi thông thường những dây dẫn càng mỏng thường có điện trở càng lớn. Điều các nhà nghiên cứu muốn chứng minh là họ có thể duy trì mức điện trở rất thấp ở mức độ nguyên tử. Trong thực tiễn, theo bà Simmons, việc tạo ra một loại dây dẫn mỏng như vậy rất có ích cho ngành bán dẫn bởi các linh kiện cần có kích cỡ ngày càng nhỏ hơn mỗi năm. Với sản phẩm mới này, các thiết bị có thể giảm kích cỡ tới mức độ phân tử và vẫn duy trì được mức điện trở rất thấp. Một số nhà nghiên cứu đã chế tạo các dây dẫn nano silicon và khi kích cỡ giảm tới dưới 10 nanomet, điện trở tăng rõ rệt. Thông thường, hiện tượng này là do các electron dẫn điện đưa vào silicon bị hút bởi các giao diện và bề mặt ở gần đó. Rút kinh nghiệm từ kết quả thử nghiệm trên, các nhà nghiên cứu cố ý để các thiết bị có các electron dẫn điện gần nhau bằng cách đặt các nguyên tử phốt- pho vào silicon. Nhóm nghiên cứu đã gói gọn các nguyên tử này trong một vật liệu silicon trong suốt để có thể tách khỏi các bề mặt và giao diện. Thêm vào đó, phương pháp này giúp bảo vệ lõi trung tâm của dây dẫn, nhằm làm cho chúng dù mỏng nhưng vẫn có điện trở thấp.
Khi có thiết bị nhỏ như vậy, các nhà khoa học có lợi thế trong quá trình phát triển máy tính lượng tử. Giáo sư Summons giải thích đây là loại máy tính mới trong thế giới điện toán. Nó hoạt động trong chế độ lượng tử và công suất của máy tính tăng mạnh theo cấp số nhân, nghĩa là những gì hiện nay con người không thể làm theo đúng tiến độ thời gian trên máy tính hiện nay thì có thể thực hiện được nhanh chóng trên máy tính lượng tử. Tốc độ dự đoán của máy tính lượng tử Máy tính đầu tiên Australia sở hữu là máy CSIRAC với kích cỡ lớn tương đương với một ga-ra xe hơi. Năng lượng để vận hành máy này bằng với năng lượng dùng cho một tòa nhà ở vùng ngoại ô. So với máy tính ngày nay, chiếc mày tính đó gần như không thực hiện được tính năng nào. Có lẽ máy tính hiện nay là một CSIRAC của thế hệ máy tính lượng tử trong tương lai. “Tôi hi vọng như vậy. Chắc chắn trong tương lai, nếu ngành công nghiệp bán dẫn tiếp tục lớn mạnh, họ sẽ chế tạo được những sợi bán dẫn có kích cỡ bằng nguyên tử chỉ trong vài thập kỷ tới”, bà Simmons nhận định. “Chúng tôi đang phát triển một loại máy tính mới hoạt động theo chế độ nguyên tử và hi vọng rằng những máy tính tương lai sẽ đạt được tốc độ điện toán như dự đoán.” Theo bà Simmons, với máy tính cổ điển, một số phép tính cần khoảng thời gian lớn hơn tuổi thọ của vũ trụ để hoàn thành. Máy tính lượng tử trong tương lai có thể thực hiện những phép toán này trong vòng vài giây hoặc vài phút. Các nước trên thế giới cần cố gắng chế tạo một chiếc máy tính lượng tử hữu dụng. Thế giới đang diễn ra một cuộc đua tiến tới chế tạo thành công
sản phẩm của thế hệ tương lai này. Australia có những bước tiến khả quan trong cuộc đua và đã thực hiện chế tạo thành công dây dẫn silicon