Российские физики открыли новый принцип квантового переключения для электроники — это может продлить жизнь закону Мура
Теоретическая работа по изучению квантовых контактов во внешнем осциллирующем электромагнитном поле привела к интересному открытию, которое может лечь в основу будущей наноэлектроники. Выявленные процессы могут найти применение при производстве электронных схем с «транзисторами» атомарного размера. Может так случиться, что закону Мура дадут жизнь на квантовом уровне.
Результаты теоретического исследования квантовых контактов во внешнем осциллирующем поле группа российских физиков вместе со своими зарубежными коллегами опубликовала в журнале Physical Review B при поддержке Российского научного фонда (РНФ).
Квантовые контакты, о которых идёт речь, это очень и очень маленькие двумерные точечные переходы между двумя проводниками. Размеры таких контактов не больше нескольких длин волн электрона, что сопоставимо с размерами атома. Создать такой контакт можно с помощью двумерного электронного газа, если его поместить между двумя массивными проводниками. Электроны в таком газе могут свободно двигаться только в двух направлениях.
Чтобы свести размеры контакта до ещё меньших размеров, на электронный газ воздействуют внешним запирающим электромагнитным полем и чем сильнее потенциал на затворе, тем уже контакт. Это решает задачу создания настолько малого контакта между проводниками (перехода в виде двумерной области), что в нём начинают проявляться интересные квантовые явления.
Одним из таких явлений стало то, что перетекание электронов через точечный квантовый контакт из одного проводника в другой — процесс выравнивания потенциалов — оказался управляемым и управление это легко реализовать. Физики теоретически вывели, что если повышать частоту внешнего электромагнитного поля, внутри которого находится контакт, то при определённом значении частоты ток через контакт перестаёт течь. Это как если бы в двух сообщающихся сосудах с разным уровнем воды потрясли соединительный патрубок, и вода перестала бы течь в ёмкость с меньшим уровнем. На макроуровне это невозможно представить, а на квантовом вполне может работать.
