據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道,美國與澳大利亞科學(xué)家成功制造出晶體管——由7個(gè)原子在單晶硅表面構(gòu)成的一個(gè)“量子點(diǎn)”,標(biāo)志著我們向計(jì)算能力的新時(shí) 代邁出了重要一步。
量子點(diǎn)(quantum dot)是納米大小的發(fā)光晶體,有時(shí)也被稱為“人造原子”。雖然這個(gè)量子點(diǎn)小,長度只有十億分之四米,但卻是一臺(tái)功能健全的電子設(shè)備,也是一 臺(tái)用原子故意造出來的電子設(shè)備。它能用于調(diào)節(jié)和控制像商業(yè)晶體管這樣的設(shè)備的電流,而且標(biāo)志著我們向原子刻度小型化和高速、電腦新時(shí)代邁出的 重要一步。
我們在晶體硅上面用磷原子替換了7個(gè)硅原子,并達(dá)到了驚人的度。這是重大的科技成就,是表明制造‘電腦’(用硅原子制造的量子電腦)可行性的關(guān)鍵一步。”將原子置于某個(gè)物體表面的技術(shù)——掃描隧穿顯微鏡——已問世二十年之久。在此之前,沒人能利用該技術(shù)去制造原子精度的電子設(shè)備,然后令其處理來自微觀世界的電子輸入。
目前,商業(yè)晶體管閘極(transistor gate,該裝置可令晶體管充當(dāng)電流的放大器或開關(guān))的長度約為40納米(1納米相當(dāng)于十億分之一米),量子電腦技術(shù)中心的研究團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)長度僅為 0.4納米的設(shè)備。
西蒙斯教授指出,20年前,唐-艾格勒(Don Eigler)和埃哈德-施魏策爾(Erhard Schweizer)在IBM公司的阿爾馬登研究中心,用氙原子造出了IBM公司的標(biāo)識(shí)。二人利用一臺(tái)掃描隧穿顯微鏡,將 35個(gè)氙原子置于鎳表面,拼出了“IBM”三個(gè)字母。
艾格勒和施魏策爾的研究論文發(fā)表于《自然》雜志上,他們寫道:“設(shè)備小型化的基本原理是顯而易見的”。二人還在論文中多次提出警告,并在后總結(jié)說:“原子刻度的邏輯電路和其他設(shè)備的前景距離我們有些遙遠(yuǎn)。”西蒙斯教授說:“當(dāng)時(shí)看似遙遠(yuǎn)的事情如今變成了現(xiàn)實(shí)。我們利用這種顯微鏡不僅可以觀測或熟練操作原子,還能用7個(gè)原子制造原子精度的設(shè)備,令其在真實(shí)的環(huán)境中工作。”