Հիմնական տանողներ
- Հետազոտողները ասում են, որ տեղեկատվության ուղարկման համար լույսի օգտագործման առաջընթացը կարող է հանգեցնել չափազանց ցածր էներգիայի սպառման գաջեթների:
- Հետազոտողները օգտագործել են կիսահաղորդիչների նոր տեսակ՝ ձվի տուփի նման դասավորված քվանտային կետեր ստեղծելու համար:
- Նոր հետազոտությունը մի շարք նոր տեխնոլոգիաների շարք է, որոնք կարող են թույլ տալ ծայրահեղ ցածր էներգիայի սարքեր:
Լույսի միջոցով տեղեկատվություն ուղարկելու վերջին առաջընթացը կարող է հանգեցնել չափազանց ցածր էներգիայի սպառման գաջեթների:
Հետազոտողները ցույց տվեցին, թե ինչպես կարող են օգտագործել քվանտային էֆեկտը, որը հայտնի է որպես ոչ գծայինություն՝ թույլ լույսի ազդանշանները փոփոխելու և հայտնաբերելու համար: Զարգացումը, ի վերջո, կարող է օգտագործվել անձնական էլեկտրոնիկայի սարքերում: Բայց մի ակնկալեք, որ շուտով կտեսնեք քվանտային գաջեթ Best Buy-ում:
«Այս հոդվածում նկարագրված մոտեցումը տեղին է և հուզիչ, բայց թվում է, որ այն հեռու է տեղակայումից», - Սքոթ Հանսոնը, Ambiq-ի հիմնադիրն ու գլխավոր տեխնոլոգիական տնօրենը, մի ընկերություն, որը մասնագիտացած է ցածր էներգիայի սարքերում, ասել է էլեկտրոնային փոստով տված հարցազրույցում:
«Այսօրվա ամենավերջին գաջեթներում օգտագործվող չիպերը հիմնված են մոտավորապես նույն սիլիցիումի վրա հիմնված «անջատիչների» վրա, որոնք գոյություն ունեն տասնամյակներ շարունակ: Նույնիսկ այս չիպերի արտադրության ձևի աննշան փոփոխությունները երկար տարիներ են պահանջում:
Քվանտային էֆեկտները տանում են դեպի բացահայտում
Հետազոտողները օգտագործել են կիսահաղորդիչների նոր տեսակ՝ ձվի տուփի նման դասավորված քվանտային կետեր ստեղծելու համար: Թիմը ստեղծել է այս ձվի տուփի էներգետիկ լանդշաֆտը կիսահաղորդիչների երկու փաթիլներով, որոնք համարվում են երկչափ նյութեր, քանի որ դրանք պատրաստված են մեկ մոլեկուլային շերտից՝ ընդամենը մի քանի ատոմ հաստությամբ:
Երկչափ կիսահաղորդիչներն ունեն քվանտային հատկություններ, որոնք շատ են տարբերվում մեծ կտորներից և կարող են օգտագործվել ցածր էներգիայի սարքերում:
Որպեսզի սա կայուն լինի, մենք պետք է միջոց գտնենք մարտկոցի կյանքը պահպանելու համար, ինչը նշանակում է, որ էլեկտրոնիկան աշխատի ավելի քիչ էներգիայով:
«Հետազոտողները հետաքրքրվել են, թե արդյոք նկատելի ոչ գծային էֆեկտները կարող են պահպանվել ծայրահեղ ցածր էներգիայի մակարդակներում՝ մինչև առանձին ֆոտոններ: Սա մեզ կբերի տեղեկատվության մշակման ժամանակ էներգիայի սպառման հիմնարար ստորին սահմանին», - ասում է ֆիզիկայի պրոֆեսոր Հուի Դենգը: և Nature-ում հետազոտությունը նկարագրող թղթի ավագ հեղինակն ասել է լրատվական հաղորդագրության մեջ:
Մի կարևոր մարտահրավեր, որը հետազոտողները պետք է հաղթահարեին, այն էր, թե ինչպես կառավարել քվանտային կետերը: Կետերը որպես խումբ լույսով կառավարելու համար թիմը կառուցեց ռեզոնատոր՝ ներքևում մեկ հայելի պատրաստելով, դրա վրա դնելով կիսահաղորդիչը, իսկ հետո երկրորդ հայելին դնելով կիսահաղորդչի վերևում:
«Դուք պետք է շատ սերտորեն վերահսկեք հաստությունը, որպեսզի կիսահաղորդիչը գտնվի օպտիկական դաշտի առավելագույն մակարդակում», - մամուլի հաղորդագրության մեջ ասաց Չժան Լոնգը՝ Դենգի լաբորատորիայի հետդոկտորական գիտաշխատող և թղթի առաջին հեղինակը։.
Նոր 2D կիսահաղորդիչները կարող են քվանտային սարքերը հասցնել սենյակային ջերմաստիճանի, այլ ոչ թե ծայրահեղ ցրտին, որը ներկայումս պահանջվում է:
«Մենք մոտենում ենք Մուրի օրենքի ավարտին», - ասում է ինժեներական պրոֆեսոր և հոդվածի համահեղինակ Սթիվ Ֆորեսթը, նկատի ունենալով չիպի վրա տրանզիստորների խտության միտումը, որը կրկնապատկվում է երկու տարին մեկ անգամ, լրատվական թողարկումը։
«Երկչափ նյութերն ունեն շատ հուզիչ էլեկտրոնային և օպտիկական հատկություններ, որոնք, ըստ էության, կարող են մեզ տանել դեպի սիլիկոնից այն կողմ գտնվող երկիր»:
Եթե Դենգի հետազոտությունը արդյունք կտա, Ultra-Low Power Devices-ը (ULPD) կարող է հսկայական օգուտ բերել օգտատերերին, ասել է Չարլի Գյոտցը՝ անլար էներգիայի մատակարարման ընկերության գործադիր տնօրեն Չարլի Գյոտցը:«Դրանք հնարավորություն կտան կարգավորել և տեղակայել ամենուր տարածված IoT ցանցերը: Դրանք, իրենց հերթին, կսնուցեն AI-ն, որն այնուհետև կարող է մուտքագրման քանակը վերածել որակյալ արդյունքի», - ավելացրեց նա::
«ULPD-ները կդառնան ընձեռող գործոն, որը կխթանի ապագայի ավելի կանաչ, անվտանգ, արդյունավետ և խելացի քաղաքները»:
Բազմաթիվ պողոտաների ուսումնասիրություն ցածր էներգիայի համար
Հետազոտողները ուսումնասիրում են մի շարք այլ տեխնոլոգիաներ, որոնք կարող են թույլ տալ ծայրահեղ ցածր էներգիայի սարքեր:
«Վերջին մի քանի տարիների ընթացքում տպավորիչ առաջխաղացումներ են եղել չիպի վրա գտնվող համակարգում (SoC)», - ասաց Գյոտցը: «Այս ցածր էներգիայի սարքերը կարող են տարիներ շարունակ աշխատել մարտկոցով և, ավելի կարևոր, կարող են անլար սնուցվել հեռավորության վրա՝ օգտագործելով ռադիոհաճախականություններ կամ որոշ դեպքերում՝ ինֆրակարմիր»:
Մարդկային ցեղը լողում է մարտկոցների մեջ՝ սմարթֆոնից մինչև հրդեհային ազդանշաններ, ասել է Հանսոնը: «Սա արագորեն դառնում է անկառավարելի, քանի որ մեր հագուստը, տները և մեզ շրջապատող քաղաքները դառնում են «խելացի» և «կապված», - ավելացրեց նա:
«Որպեսզի սա կայուն լինի, մենք պետք է գտնենք մարտկոցի կյանքը պահպանելու միջոց, ինչը նշանակում է, որ էլեկտրոնիկան աշխատի ավելի քիչ էներգիայով: Տեխնոլոգիաները, որոնք կատարում են «ավելի քիչ էներգիա խմելու» այս նպատակը, կարևոր են»:
