Группа физиков и инженеров из Университета Калифорнии в городе Сан-Диего разработала несколько законченных интегрированных компьютерных микросхем, способных нормально работать с сверххолодных условиях. Подобные решения, также называемые экситоны, представляют собой новый класс вычислительной техники, способной работать в глубоком космосе, в очень холодных лабораторных условиях.
Экситон в классической физике представляет собой водородоподобную квазичастицу, представляющую собой электронное возбуждение в диэлектрике или полупроводнике, мигрирующее по кристаллу и не связанное с переносом электрического заряда и массы. Хотя экситон состоит из электрона и дырки, его следует считать самостоятельной элементарной частицей в случаях, когда энергия взаимодействия электрона и дырки имеет тот же порядок, что и энергия их движения, а энергия взаимодействия между двумя экситонами мала по сравнению с энергией каждого из них.
Экситон можно считать элементарной квазичастицей в тех явлениях, в которых он выступает как целое образование, не подвергающееся воздействиям, способным его разрушить.
Исследователи продемонстрировали цепь интегрированных микросхем, производящих вычисления при температуре выше абсолютного нуля всего на 1,5 градуса (минус 271,65 градусов по Цельсию). Подобная температура может быть достижима на окраинах Солнечной Системы, условиях далеких планет, таких как Плутон или Уран, либо в специальных лабораторных условиях.
По словам исследователей, происходить вычисления в принципе могут и при 1,5 градусах Кельвина, но с приемлемой скоростью они проводятся в диапазоне температур от 125 до 234 градусов по Кельвину (минус 148 - минус 40 градусов по Цельсию). Такие условия достигаются при воздействии на схемы жидкого азота.
"Наша цель - создать эффективное устройство на основе экситонов, способное работать и при комнатной температуре, где устройство сможет получить высочайшую скорость взаимодействия между узлами. Пока мы находимся на ранней стадии исследований, наша команда пока демонстрирует лишь принципиальные возможности технологии", - говорит профессор калифорнийского университета Леонид Бутов.
Источник: CyberSecurity
|
