Съпротивлението е безполезно: учените създадоха алтернативни електронни канали

Квантовата революция в електрониката може да стане реалност.

Международен екип от учени, ръководен от Лабораторията „Лорънс Бъркли“ (Berkeley Lab), направи страхотен пробив в изучаването на квантовите явления. Той може да окаже значително влияние върху развитието на квантовите компютри и енергийно ефективната електроника. Учените за първи път получиха изображения с атомна разделителна способност и демонстрираха електрически контрол върху хиралното състояние на интерфейса. Това позволява създаването на проводящи канали без съпротивление, като позволява на електроните да се движат само в едната посока.

Това откритие може да предизвика революция в подхода за разработване на енергийно ефективна електроника, тъй като тези канали елиминират обратното разсейване на електроните. По този начин се избягва електрическото съпротивление, което води до загуба на енергия. Работата, публикувана в Nature Physics , е част от по-широките изследвания на Лаборатория Бъркли. Тя е в сферата на квантовите изчисления и разработването на квантови материали.

С помощта на сканиращ тунелен микроскоп, базиран в Калифорнийския университет в Бъркли, изследователският екип успя да визуализира вълновата функция на хиралното състояние на интерфейса. Същевременно той демонстрира как това състояние може да се контролира чрез преместването му през образеца, като се променя напрежението върху електрода на гейта. Освен това изследователите показаха, че е възможно да се „запише“ хиралното интерфейсно състояние в пробата. След това то да се изтрие и дори да се презапише чрез промяна на посоката на електронния поток.

Тези открития биха могли да доведат до персонализирани мрежи от електронни канали за използване в една съвсем нова, енергийно ефективна микроелектроника. Става възможно създаването на нискоенергийни устройства за магнитна памет. Както и квантови компютри, базирани на екзотичните свойства на електроните в изолаторите с квантовия аномален ефект на Хол (QAH).

Според водещия автор на изследването Цянсун Джан, който понастоящем е постдокторант в Калифорнийския университет в Санта Барбара, тази научна работа открива нови пътища за изучаване на екзотичната физика в свързаните материали. Включително анионите – нов вид квазичастици, които могат да бъдат ключови за квантовите изчисления.