澳大利亞和美(měi)國科學家組成的(de)研究團隊(duì)6日在《科學》雜誌上報告說,他們成功設計(jì)出迄今(jīn)世界上最細的納米導線,厚度僅為人類(lèi)頭發的萬分之一,但導(dǎo)電(diàn)能力可與傳統(tǒng)銅導(dǎo)線(xiàn)相媲美。這項技(jì)術有望應用於量子計算機研製領域。
過去40多年(nián)來(lái),工業界不斷研發製造更小尺度的晶體管、導線等元件(jiàn),以開(kāi)發(fā)更先進的計算機(jī)。然而,元件達到原子尺度後問題顯而易(yì)見:隨著電(diàn)路變得(dé)越來越小,電阻相對於電(diàn)荷(hé)而(ér)言(yán)常常過大,使得電荷難以(yǐ)流動形成(chéng)電流。也就是(shì)說,量(liàng)子效(xiào)應會(huì)在接近納米尺度時限製(zhì)電子(zǐ)設備的按比例縮減。
為解決這一問題,澳大利亞新南威爾士大學、墨(mò)爾本大學以及美國珀杜大學的科學家利用精心設計的原子精度掃描隧道顯微鏡,在矽表麵(miàn)以1納米間隔隻安放1個磷原子的方式製(zhì)備了納米(mǐ)導線,其寬度(dù)相當於4個矽原子,高度相當於1個矽原子。通過這種方式設計(jì)的納米導線可以使電子自由(yóu)流動,有(yǒu)效解決了電阻問題。
“我們的技術表明,(計算機)元(yuán)件可以降低到原子尺度,”領導研(yán)究的新南威爾士大學博士生本特?韋伯(bó)表示,“感覺好極了,這是個巨大突破,我們都非常激動。”
韋伯的導師米切爾?斯蒙斯表示,量子計算機可能還需要10多年才能問世,不過,研究團隊已經設定了(le)目標:將磷原子作為最小信息(xī)單位??就像傳統計(jì)算機中的比特一樣,研製出磷基量子計算機。
量(liàng)子計算機是建立在量(liàng)子力學規律基礎上的計(jì)算機,它與傳統計算機的一個主要區別是(shì),傳(chuán)統計算機隻使用1和0兩種狀態來記錄數(shù)據和(hé)進行計算,而量子計(jì)算機可以同時使用多個不(bú)同的量子態(tài),因此具有更大的信息存儲和(hé)處理能力(lì),被認為是未來計算(suàn)機發(fā)展的方向。(記者 任海(hǎi)軍(jun1))
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