Transistor minimo
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Transistor minimo
Ora di Pechino, 26 maggio 2010 Secondo la rete di organizzazioni dei fisici, scienziati americani e australiani sono riusciti a produrre con successo il transistor più piccolo del mondo: un "punto quantico" composto da 7 atomi sulla superficie del silicio monocristallino, che segna Abbiamo fatto un passo importante verso una nuova era di potenza di calcolo. I punti quantici sono cristalli luminescenti di dimensioni nanometriche, a volte indicati come "atomi artificiali". Sebbene questo punto quantico sia molto piccolo e lungo solo 4 miliardesimi di metro, è un dispositivo elettronico ben funzionante e il primo dispositivo elettronico al mondo creato deliberatamente con atomi. Non solo può essere utilizzato per regolare e controllare la corrente di dispositivi come i transistor commerciali, ma segna anche un passo importante nella nuova era della miniaturizzazione su scala atomica e dei computer ultraveloci e ultrapotenti.
Un team congiunto di ricercatori del Center for Quantum Computer Technology (CQCT) dell'Università del Nuovo Galles del Sud in Australia e dell'Università del Wisconsin-Madison nell'ultimo numero della rivista Nature Nanotechnology ha descritto i risultati in dettaglio. La professoressa Michelle Simmons, direttrice del Center for Quantum Computer Technology, che ha partecipato allo studio, ha dichiarato: "L'importanza di questo risultato è che non osserviamo gli atomi o osserviamo gli atomi al microscopio, ma manipoliamo i singoli atomi, posizionandoli su la superficie con precisione atomica per realizzare un dispositivo elettronico funzionante."
"Il gruppo di ricerca australiano è riuscito a sfruttare appieno il silicio cristallino per realizzare dispositivi elettronici. Abbiamo sostituito sette atomi di silicio con fosforo cristallino su silicio cristallino e abbiamo ottenuto una precisione sorprendente. Questo è un importante risultato tecnologico, che indica la fabbricazione del computer definitivo "Un passo quantico nella fattibilità di un computer quantistico fatto di atomi di silicio." La tecnica di posizionare gli atomi sulla superficie di un oggetto, la microscopia a effetto tunnel, esiste da vent'anni. Prima di ciò, nessuno poteva utilizzare questa tecnologia per realizzare dispositivi elettronici con precisione atomica e poi elaborarli per ottenere input elettronici dal mondo microscopico.
Il professor Simmons ha detto: "Quanto è piccolo il dispositivo elettronico? Stiamo verificando i suoi limiti. Il primo computer australiano è stato lanciato nel 1949, occupa tutta la stanza, puoi tenere le parti solo con le mani. Oggi puoi mettere il tuo computer palmo della mano, e il diametro di molte parti è anche un millesimo del diametro di un capello."
"Ora abbiamo dimostrato il primo dispositivo elettronico al mondo che viene sistematicamente prodotto su scala di silicio con silicio. Questo non ha un significato speciale solo per gli utenti di computer, è estremamente importante per tutti gli australiani. Negli ultimi 50 anni, la miniaturizzazione dei dispositivi elettronici è stata un fattore chiave che guida la rapida crescita della produttività economica globale. La nostra ricerca mostra che questo processo può continuare."
L’obiettivo principale del gruppo di ricerca congiunto statunitense-australiano è creare computer quantistici da atomi di silicio. Gli australiani dispongono di risorse umane uniche in questo campo e sono leader mondiali. Questo nuovo dispositivo elettronico dimostra che la tecnologia per realizzare dispositivi fabbricati e misurati su scala atomica è già iniziata.
Attualmente, la lunghezza del gate di un transistor commerciale (il dispositivo che consente al transistor di agire come un amplificatore o interruttore di corrente) è di circa 40 nanometri (1 nanometro equivale a un miliardesimo di metro) e la ricerca si sta sviluppando il team del Quantum Computer Technology Center. Un dispositivo lungo solo 0,4 nanometri.
Il professor Simmons ha sottolineato che 20 anni fa Don Eigler ed Erhard Schweizer crearono il logo IBM con atomi di elio presso l'Almaden Research Center dell'IBM. Questo è anche il logo più piccolo del mondo all'epoca. I due hanno utilizzato un microscopio a scansione a effetto tunnel per posizionare 35 atomi di elio sulla superficie del nichel, formando le tre lettere "IBM". [4]
Il documento di ricerca di Aigle e Schweitzer è stato pubblicato su Nature e hanno scritto: "I principi di base della miniaturizzazione dei dispositivi sono ovvi". I due hanno anche messo in guardia più volte nel giornale, concludendo alla fine: "La prospettiva del circuito logico su scala atomica e di altre apparecchiature è lontana da noi". Il professor Simmons ha detto: "Le cose apparentemente distanti in quel momento sono ora diventate realtà. Possiamo usare questo microscopio non solo per osservare o manipolare gli atomi, ma anche per realizzare apparecchiature di precisione atomica con 7 atomi, in modo che possano funzionare in un ambiente reale. "