მთავარი წაღებები
- მკვლევარები ამბობენ, რომ ინფორმაციის გასაგზავნად სინათლის გამოყენებამ შეიძლება გამოიწვიოს ენერგიის უკიდურესად დაბალი მოხმარების გაჯეტები.
- მკვლევარებმა გამოიყენეს ახალი სახის ნახევარგამტარი კვერცხის მუყაოს მსგავსი კვანტური წერტილების შესაქმნელად.
- ახალი კვლევა არის ახალი ტექნოლოგიების რიგს შორის, რომელთა საშუალებითაც შესაძლებელია ულტრა დაბალი სიმძლავრის მოწყობილობების გამოყენება.
ინფორმაციის გაგზავნის ბოლოდროინდელმა მიღწევამ შეიძლება გამოიწვიოს ენერგიის უკიდურესად დაბალი მოხმარების გაჯეტები.
მკვლევარებმა აჩვენეს, თუ როგორ შეუძლიათ გამოიყენონ კვანტური ეფექტი, რომელიც ცნობილია როგორც არაწრფივი, რათა შეცვალონ და აღმოაჩინონ სუსტი სინათლის სიგნალები. განვითარება საბოლოოდ შეიძლება გამოყენებულ იქნას პერსონალური ელექტრონიკის მოწყობილობებში. მაგრამ არ ელოდოთ, რომ მალე ნახავთ კვანტურ გაჯეტს Best Buy-ში.
"ამ სტატიაში აღწერილი მიდგომა აქტუალური და საინტერესოა, მაგრამ, როგორც ჩანს, ის შორს არის განლაგებისგან", - სკოტ ჰანსონი, Ambiq-ის დამფუძნებელი და მთავარი ტექნოლოგიის ოფიცერი, ფირმა, რომელიც სპეციალიზირებულია დაბალი სიმძლავრის მოწყობილობებზე. განაცხადა ელექტრონული ფოსტის ინტერვიუში.
"დღევანდელ უახლეს გაჯეტებში გამოყენებული ჩიპები დაფუძნებულია დაახლოებით იგივე სილიკონზე დაფუძნებულ "გამრთველებზე", რომლებიც არსებობდა ათწლეულების მანძილზე. ამ ჩიპების წარმოების მცირე ცვლილებებსაც კი მრავალი წელი სჭირდება."
კვანტური ეფექტები იწვევს აღმოჩენას
მკვლევარებმა გამოიყენეს ახალი სახის ნახევარგამტარი კვერცხის მუყაოს მსგავსი კვანტური წერტილების შესაქმნელად. ჯგუფმა შექმნა ეს კვერცხის მუყაოს ენერგეტიკული ლანდშაფტი ნახევარგამტარის ორი ფანტელებით, რომლებიც განიხილება ორგანზომილებიან მასალად, რადგან ისინი შედგება ერთი მოლეკულური ფენისგან, მხოლოდ რამდენიმე ატომის სისქისგან.
ორგანზომილებიან ნახევარგამტარებს აქვთ კვანტური თვისებები, რომლებიც ძალიან განსხვავდება დიდი ნაწილებისგან და შეიძლება გამოყენებულ იქნას დაბალი სიმძლავრის მოწყობილობებში.
ამ რომ იყოს მდგრადი, ჩვენ უნდა ვიპოვოთ გზა, რომ შევინარჩუნოთ ბატარეის სიცოცხლისუნარიანობა - რაც ნიშნავს ელექტრონიკის მუშაობას ნაკლები ენერგიით.
"მკვლევარები დაინტერესდნენ, შეიძლება თუ არა შესამჩნევი არაწრფივი ეფექტები შენარჩუნდეს ძალზე დაბალი სიმძლავრის დონეზე ცალკეულ ფოტონებზე. ეს მიგვიყვანს ენერგიის მოხმარების ფუნდამენტურ ქვედა ზღვარამდე ინფორმაციის დამუშავებისას," ჰუი დენგი, ფიზიკის პროფესორი. და ნაშრომის უფროსმა ავტორმა Nature-ში, რომელიც აღწერს კვლევას, თქვა საინფორმაციო გამოცემაში.
ერთი მთავარი გამოწვევა, რომელიც მკვლევარებმა უნდა გადალახონ, იყო როგორ გააკონტროლონ კვანტური წერტილები. წერტილების ჯგუფის სინათლის გასაკონტროლებლად, ჯგუფმა ააშენა რეზონატორი, რითაც ბოლოში ერთი სარკე გაკეთდა, ზემოდან მოათავსა ნახევარგამტარი, შემდეგ კი მეორე სარკე მოათავსა ნახევარგამტარის თავზე.
"თქვენ უნდა აკონტროლოთ სისქე ძალიან მჭიდროდ, რათა ნახევარგამტარი იყოს ოპტიკური ველის მაქსიმუმზე", - თქვა ჟანგ ლონგმა, დენგის ლაბორატორიის პოსტდოქტორანტმა და ნაშრომის პირველმა ავტორმა, პრესრელიზში..
ახალ 2D ნახევარგამტარებს შეუძლიათ კვანტური მოწყობილობები ოთახის ტემპერატურამდე მიიყვანონ და არა ექსტრემალურ სიცივემდე, რაც ამჟამად საჭიროა.
"ჩვენ ვუახლოვდებით მურის კანონის დასასრულს", - თქვა სტივ ფორესტმა, ინჟინერიის პროფესორმა და ნაშრომის თანაავტორმა, რაც გულისხმობს ტრანზისტორების სიმკვრივის ტენდენციას, რომელიც ორ წელიწადში ერთხელ ორმაგდება. საინფორმაციო გამოშვება.
"ორგანზომილებიან მასალებს აქვთ ბევრი საინტერესო ელექტრონული და ოპტიკური თვისება, რამაც შეიძლება, ფაქტობრივად, მიგვიყვანოს იმ მიწამდე სილიკონის მიღმა."
თუ დენგის კვლევამ შედეგი გამოიღო, Ultra-Low Power Devices (ULPD) შეიძლება იყოს უზარმაზარი სარგებელი მომხმარებლებისთვის, თქვა ჩარლი გოტცმა, Powercast-ის აღმასრულებელმა დირექტორმა, უკაბელო ელექტროენერგიის კომპანია, ელექტრონული ფოსტის ინტერვიუში."ისინი საშუალებას მისცემს ყველგან IoT ქსელების კონფიგურაციას და განთავსებას. ეს, თავის მხრივ, კვებავს AI-ს, რომელსაც შეუძლია შეყვანის რაოდენობა ხარისხობრივ გამომავალში გადაიყვანოს," დასძინა მან.
"ULPD იქნება ის ფაქტორი, რომელიც მოახდენს მომავლის უფრო მწვანე, უსაფრთხო, უფრო ეფექტურ-ჭკვიან ქალაქებს."
ბევრი გამზირის შესწავლა დაბალ ენერგიაზე
მკვლევარები იკვლევენ უამრავ სხვა ტექნოლოგიას, რომელიც შეიძლება დაუშვას ულტრა დაბალი სიმძლავრის მოწყობილობებისთვის.
იყო შთამბეჭდავი წინსვლა სისტემაში ჩიპზე (SoC) სივრცეში ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში, - თქვა გოტცმა. „ეს დაბალი ენერგიის მქონე მოწყობილობებს შეუძლიათ წლების განმავლობაში იმუშაონ ბატარეაზე და, რაც მთავარია, უსადენოდ იკვებება დისტანციურად რადიოსიხშირეების გამოყენებით ან ზოგიერთ შემთხვევაში ინფრაწითელი.“
ადამიანთა რასა ბატარეებში ცურავს სმარტფონიდან ხანძრის სიგნალიზაციამდე, თქვა ჰანსონმა.”ეს სწრაფად ხდება უმართავი, რადგან ჩვენი ტანსაცმელი, სახლები და ქალაქები ჩვენს ირგვლივ ყველა ხდება”ჭკვიანი” და”დაკავშირებული”, - დასძინა მან.
"იმისთვის, რომ ეს იყოს მდგრადი, ჩვენ უნდა ვიპოვოთ გზა, რომ შევინარჩუნოთ ბატარეის სიცოცხლისუნარიანობა - რაც გულისხმობს ელექტრონიკის მუშაობას ნაკლები ენერგიით. ტექნოლოგიები, რომლებიც ასრულებენ ამ მიზანს - "მცირე ენერგიის მოხმარება" გადამწყვეტია."
