Asosiy takliflar
- Tadqiqotchilarning taʼkidlashicha, maʼlumot yuborish uchun yorugʻlikdan foydalanishdagi yutuq gadjetlarning juda kam quvvat sarfiga olib kelishi mumkin.
- Tadqiqotchilar tuxum qutisi kabi joylashtirilgan kvant nuqtalarini yaratish uchun yarimoʻtkazgichning yangi turidan foydalanishdi.
- Yangi tadqiqot oʻta kam quvvatli qurilmalarni ishlab chiqarish imkonini beradigan koʻplab yangi texnologiyalar qatoriga kiradi.
Ma'lumotni yorug'lik yordamida yuborish bo'yicha yaqinda erishilgan yutuq gadjetlarning juda kam quvvat sarfiga olib kelishi mumkin.
Tadqiqotchilar kuchsiz yorug'lik signallarini o'zgartirish va aniqlash uchun chiziqli bo'lmaganlik deb nomlanuvchi kvant effektidan qanday foydalanishi mumkinligini ko'rsatdi. Ishlanma oxir-oqibat shaxsiy elektronika qurilmalarida qo'llanilishi mumkin. Tez orada Best Buyda kvant gadjetini ko‘rishni kutmang.
"Ushbu maqolada tasvirlangan yondashuv dolzarb va hayajonli, ammo uni qo'llashdan uzoqroq ko'rinadi," Skott Xanson, kam quvvatli qurilmalarga ixtisoslashgan Ambiq firmasining asoschisi va bosh texnologiya direktori, dedi elektron pochta orqali bergan intervyusida.
"Hozirgi eng soʻnggi gadjetlarda qoʻllanilayotgan chiplar taxminan oʻnlab yillar davomida mavjud boʻlgan kremniyga asoslangan “kalitlar”ga asoslangan. Bu chiplarni ishlab chiqarishdagi kichik oʻzgarishlar ham koʻp yillar davomida oʻrnatiladi."
Kvant effektlari kashfiyotga olib keladi
Tadqiqotchilar tuxum qutisi kabi joylashtirilgan kvant nuqtalarini yaratish uchun yangi turdagi yarimo'tkazgichdan foydalanishgan. Jamoa bu tuxum kartonli energiya landshaftini ikkita yarim o'tkazgich bilan ishlab chiqardi, ular ikki o'lchovli materiallar deb hisoblanadi, chunki ular bir molekulyar qatlamdan iborat, qalinligi bir necha atomlar.
Ikki oʻlchovli yarimoʻtkazgichlar kvant xususiyatlariga ega boʻlib, ular katta boʻlaklardan juda farq qiladi va ular kam quvvatli qurilmalarda ishlatilishi mumkin.
Bu barqaror boʻlishi uchun batareya quvvatini saqlab qolish yoʻlini topishimiz kerak, yaʼni elektron qurilmalarni kamroq quvvat bilan ishlatish kerak.
"Tadqiqotchilar aniqlanishi mumkin bo'lgan nochiziqli effektlarni juda past quvvat darajalarida - alohida fotonlargacha ushlab turish mumkinmi, degan savol tug'ildi. Bu bizni ma'lumotni qayta ishlashda energiya iste'molining asosiy pastki chegarasiga olib keladi ", - Xui Deng, fizika professori va tadqiqotni tavsiflovchi Nature jurnalining katta muallifi, dedi matbuot relizida.
Tadqiqotchilar engishlari kerak boʻlgan asosiy qiyinchiliklardan biri kvant nuqtalarini qanday boshqarish edi. Nuqtalarni yorug'lik bilan bir guruh sifatida boshqarish uchun jamoa pastki qismida bitta oyna yasash, uning ustiga yarim o'tkazgichni yotqizish va keyin yarim o'tkazgichning ustiga ikkinchi oynani joylashtirish orqali rezonator qurdi.
"Yarimo'tkazgich optik maydonning maksimal darajasida bo'lishi uchun siz qalinligini juda qattiq nazorat qilishingiz kerak", dedi Deng laboratoriyasida doktorlikdan keyingi tadqiqotchi va qog'ozning birinchi muallifi Chjan Long, press-relizda..
Yangi 2D yarimo'tkazgichlar kvant qurilmalarini hozirda talab qilinayotgan qattiq sovuqdan ko'ra xona haroratiga ko'tarishi mumkin.
“Biz Mur qonunining oxiriga yaqinlashmoqdamiz”, dedi muhandislik professori va maqolaning hammuallifi Stiv Forrest, har ikki yilda bir chipdagi tranzistorlar zichligi ikki baravar oshishi tendentsiyasiga ishora qilib. yangiliklar relizi.
"Ikki o'lchovli materiallar juda ko'p hayajonli elektron va optik xususiyatlarga ega bo'lib, ular bizni kremniydan tashqaridagi o'sha yerga olib borishi mumkin."
Agar Dengning tadqiqotlari oʻz samarasini bersa, Ultra past quvvatli qurilmalar (ULPD) foydalanuvchilar uchun katta foyda keltirishi mumkin, dedi simsiz quvvat bilan shugʻullanuvchi Powercast kompaniyasining bosh direktori Charli Goetz elektron pochta orqali bergan intervyusida."Ular hamma joyda bo'lgan IoT tarmoqlarini sozlash va joylashtirish imkonini beradi. Bular, o'z navbatida, sun'iy intellektni oziqlantiradi va keyinchalik kiritilgan ma'lumotlar miqdorini sifatli chiqishga aylantira oladi ", deya qo'shimcha qildi u.
"ULPDlar kelajakning yanada yashil, xavfsiz va samarali-aqlli shaharlarini harakatga keltiruvchi omil bo'ladi."
Kuchsiz quvvat uchun koʻplab xiyobonlarni oʻrganish
Tadqiqotchilar juda kam quvvatli qurilmalarni ishlab chiqarishga imkon beradigan boshqa koʻplab texnologiyalarni oʻrganishmoqda.
"So'nggi bir necha yil ichida Chip tizimida (SoC) ta'sirchan yutuqlar bo'ldi", dedi Gyots. "Ushbu kam quvvatli qurilmalar batareyada yillar davomida ishlashi mumkin va eng muhimi, radio chastotalar yoki ba'zi hollarda infraqizil yordamida masofadan simsiz quvvatlanishi mumkin."
Inson nasli smartfondan yong'in signallarigacha batareyalarda suzmoqda, dedi Xanson. “Bizning kiyimimiz, uylarimiz va atrofimizdagi shaharlar “aqlli” va “bir-biriga bog‘langan” bo‘lgani uchun bu tezda boshqarib bo‘lmaydigan holga keladi”, deya qo‘shimcha qildi u.
"Bu barqaror bo'lishi uchun batareya quvvatini saqlab qolish yo'lini topishimiz kerak, ya'ni elektronikani kamroq quvvat bilan ishlatishni anglatadi. "Kamroq quvvat iste'mol qilish" maqsadiga erishadigan texnologiyalar juda muhimdir."
