Замислите уређаје који раде и до 1.000 пута брже од данашњих паметних телефона и лаптопова. Та визија постаје све остварљивија захваљујући продорима у контроли квантних материјала, егзотичних супстанци којима управљају загонетни закони квантне физике.
Тим америчких научника фокусирао се на 1T-TaS2, слојевити квантни материјал познат по својој способности пребацивања између проводљивости и непроводљивости електрицитета. Ова дуалност је кључна за рад транзистора у чиповима. За разлику од претходних експеримената који су захтевали изузетно ниске температуре, нова техника америчког тима, названа „термално гашење“, омогућава стабилно пребацивање на практичним температурама месецима, а не само неколико секунди.
Метод америчких научника заснива се на пажљиво темпираном загревању и хлађењу, довољно брзом да промени електронске фазе, али довољно спором да сачува осетљива квантна стања. Ова равнотежа омогућава материјалу да тренутно прелази између изолатора и проводника, а све то контролише светлост. Резултати истраживања овог материјала објављени су у часопису Nature Physics.
„Свако ко је икада користио рачунар дошао је до тачке у којој је желео да нешто може брже да се учита. Ништа није брже од светлости, а ми користимо светлост да контролишемо својства материјала у суштини највећом могућом брзином коју физика дозвољава“, објашњава физичар Грегори Фијете са Универзитета Нортистерн у САД и један од аутора поменуте студије.
Данашња електроника се ослања на одвојене проводне и изолационе материјале који су међусобно повезани. Откриће Фијетовог тима могло би довести до јединственог материјала који прелази између ових стања, поједностављујући дизајн чипова и значајно повећавајући брзину.
Како силицијумски чипови достижу своје физичке границе, нови материјали представљају кључни пут напред.
„Дошли смо до тачке где постизање невероватних побољшања у складиштењу информација или брзини рада захтева нове темеље. Један пут је квантно рачунарство, а други је иновација у материјалима. Управо о томе се ради у овом раду“, каже Фијете, преноси Сајенс алерт.
Погледајте и: