גילוי סוג חדש של מוליכים למחצה מקרב את המחשבים המהירים למציאות

פיזיקאים באוניברסיטת סן דייגו יצרו בהצלחה מעגלים משולבים עם חלקיקים בשם אקזיטונים, הפועלים בטמפרטורה שניתן להשיגה בקירור מסחרי בחנקן נוזלי ולא בקרבת האפס המוחלט

פיזיקאים באוניברסיטת סן דייגו יצרו בהצלחה מעגלים משולבים עם חלקיקים בשם אקזיטונים, הפועלים בטמפרטורה שניתן להשיגה בקירור מסחרי. תגלית זו תאפשר פיתוח סוג חדש של מחשבים מהירים ביותר המתבססים על אקזיט ונים. התגלית מתפרסמת בגליון המקוון של כתב העת Nature Photonics.

עד כה הצליחו מדענים לבנות מעגלים מבוססי אקזיטונים רק בטמפרטורה של 1.5 מעלות קלווין (מינוס 271 מעלות צלזיוס) כלומר כמעט באפס המוחלט – הטמפרטורה הממוצעת בחלל העמוק, שניתן להשיגה בכדור הארץ רק במעבדות מחקר מיוחדות. כעת אומרים המדענים כי הצליחו לבנות מעגל משולב הפועל בטמפרטורה של 125 מעלות קלווין (מינוס 148 מעלות צלזיוס), עדיין קר אך ניתן להגיע למידת חום זו באמצעות קירור בחנקן נוזלי שמחיר ליטר שלו הוא כמחיר ליטר דלק.
"מטרתנו היא ליצור התקנים יעילים המבוססים על אקזיט ונים שיפעלו בטמפרטורת החדר, אומר ליאוניד בוטוב, פרופסור לפיסיקה באוניברסיטת קליפורניה בסן דיייגו שעמד בראש צוות המחקר. "הצוות שלנו הוכיח רק לאחרונה את העקרון של הפעלת טרנזיסטור באמצעות אקזיטונים, והמחקר נמשך."
אקזיטונים הם זוגות של אלקטרונים בעלי מטען שלילי ו"חורים" בעלי מטען חיובי אשר ניתן ליצור באמצעות אור במוליכים למחצה כגון גליום ארסנייד. כאשר אלקטרון וחור מתמזגים האקזיטון דועך ומשחרר את האנרגיה שלו כמו בהבזק אור.
העובדה שניתן להמיר אקזיטון לאור הופך את מתקני האקזיט ונים מהירים ויעילים יותר מאשר המכשירים האלקטרוניים הקונבנציונאליים בעלי הממשק האופטי, המשתמשים באלקטרונים לחישוב וחייבים לעבור המרה לאור לצורך שימוש בהתקני תקשורת ומעבר בסיבים אופטיים.
הטרנזיסטורים שלנו מעבדים את האותוות תוך שימוש באקזיט ונים, שכמו אלקטרונים ניתנים לשליטה באמצעות מתח חשמלי, ואולם שלא כמו האלקטרונים הם הופכים לפוטונים כפלט של המעגל" אמר בוטוב. הצימוד הישיר של פוטונים מאפשר לנו לקשר את מערכות החישוב והתקשורת.

להודעה של החוקרים