科技日报北京7月1日电(记者刘霞)美国东北大学与布朗大学等机构科学家通过精确控制加热和冷却,即所谓的“热淬火”技术,让量子材料在导电与绝缘状态间精准切换。这项发表于最新一期《自然·物理学》的研究,将为现有电子技术带来巨大进步,未来采用量子材料的处理器,运行速度有望达到现有硅基芯片的千倍以上。
研究团队将1T-二硫化钽(1T-TaS2)这种特殊材料置于特定光照条件下,在接近室温的环境中,首次实现了可稳定维持数月的“隐藏金属态”。这种材料如同电子世界的“变形金刚”,既能像铜线般导电,又能像橡胶般绝缘,且状态转换只需瞬间完成。
量子材料在金属导电状态和绝缘状态之间快速切换,这种效应就像晶体管切换电子信号。当前处理器的工作频率在千兆赫级别,而量子材料的应用可能直接将这个数字提升千倍,达到太赫兹级别。
过去科学家面临两大难题:一是材料状态转换难以持久,往往只能维持几毫秒;二是需要在接近绝对零度的极端环境下操作。最新研究不仅将操作温度提升到实用范围,更让材料状态可稳定保持数月。
传统电子设备需要同时使用导电和绝缘材料,并精确控制两者界面。最新研究意味着,未来仅需一种材料,通过光照调控就能实现全部功能。
研究团队强调,现有半导体三维堆叠技术已接近物理极限,为进一步提升信息存储能力和工作速度,需要全新的范式。量子计算是解决途径之一,材料创新则是另一种解决途径,这正是最新研究的真正意义所在。
习近平总书记强调,要加大应用基础研究力度,以推动重大科技项目为抓手,打通“最后一公里”,拆除阻碍产业化的“篱笆墙”,疏通 未来航天会是什么样?它会是在现有技术的基础上缓慢地进步吗?还是会以一种更激进、更意想不到的方式向前?人们能否实现类似 12月16日,2023第二届可持续能源发展国际会议在北京开幕。此次会议以“零碳科技、创新未来”为主题,汇聚了来自全球多 ? 肖连团 ? 番兴明 ? 陈 勇 ? 马 洁(以上照片均为受访者提供) ? 数据来源:科技部、国 “科学探索奖”5周年之后再出发。作为目前国内金额最高的青年科技人才资助计划之一,第六届“科学探索 青海盐湖的梦幻蓝、翡翠绿,宛如遗落在人间的宝石,岸边覆盖着白色的结晶,深深浅浅的颜色连接在一起,不仅让游客沉醉其中,也让 。本文链接:“热淬火”技术能切换量子材料导电状态http://www.sushuapos.com/show-11-22796-0.html
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