جایگزینی ترانزیستور با «سلول نقطه‌کوانتومی» در کامپیوترهای نسل جدید

گذار از ترانزیستور ضروری است زیرا این ابزار الکترونیکی توانایی پردازش برای کارکردهای کامپیوتری جدید را ندارد

منتشر شده در: آخرین به روزرسانی:
فعال‌سازی حالت خواندن
100% Font Size
2 دقيقه (Reading time)

ترانزیستورها به مدت چندین دهه اجزای تشکیل‌دهنده اصلی کامپیوترها بوده‌اند، اما دانشمندان قصد دارند برای تولید نسل جدید کامپیوترها از مولکول‌های ظرفیتی با قابلیت تحریک الکترونیکی استفاده کنند که آن را «سلول‌ نقطه‌کوانتومی» می‌نامند.

گذار از ترانزیستور ضروری است زیرا این ابزار الکترونیکی که برای عملیات‌های کامپیوتری قدیمی طراحی شده است، توانایی پردازش برای کارکردهای کامپیوتری جدید را ندارد.

یک جایگزین ترانزیستور در کامپیوترهای جدید می‌تواند شامل سیستم‌هایی باشد که با استفاده از مولکول‌های ظرفیتی مختلط ساخته شده‌اند. این‌ها دارای الکترون‌های بیرونی به نام «الکترون‌های ظرفیتی» هستند که می‌توانند در واکنش به تحریک الکتریکی خارجی، دور مولکول حرکت کنند.

در بین تمام الکترون‌هایی که مولکول را می‌سازند، این الکترون‌ها کمترین اتصال را به هسته اتم دارند. این ویژگی باعث می‌شود که آنها نسبت به تغییرات محیطشان، مانند اِعمال میدان‌های الکترومغناطیسی یا تأثیر یک مولکول یا اتم خارجی، حساس‌تر شوند.

در کامپیوتری که مبتنی بر مولکول‌های ظرفیتی مختلط ساخته شده است، واحدهای اساسی خود مولکول‌ها هستند. مشابه «بیت»‌های موجود در رایانه‌های معمولی، داده بر اساس موقعیت الکترون ظرفیتی درون این مولکول‌ها ذخیره می‌شود.

اینکه چگونه یک مولکول با ظرفیت مختلط می‌تواند به عنوان بیت کامپیوتری عمل کند، به میزان حساسیت الکترون‌های ظرفیتی آن به میدان الکتریکی، و همچنین میزان تغییر حالت آن در اثر برهمکنش مولکول ظرفیتی مختلط با یون‌های مجاور بستگی دارد.

تأثیر یک یون که به طور تصادفی در جایی واقع شده است، می‌تواند بر موقعیت یک الکترون ظرفیتی، نحوه رفتار آن، و بزرگی میدان الکتریکی مورد نیاز برای انتقال الکترون از یک حالت به حالت دیگر تأثیر بگذارد. چنین رفتاری برای عملکردهای اساسی محاسباتی در کامپیوترها بسیار مهم است.

دانشمندان برای اینکه رفتارهای چنین سیستمی را بررسی کنند، از مدل‌سازی محاسباتی برای مطالعه دینامیک و رفتار الکترون‌های ظرفیتی استفاده کردند. نتایج این بررسی‌ها تاکنون امیدوارکننده بوده است.

بیشترین بازدید موضوعات مهم

بیشترین بازدید

  • فعال‌سازی حالت خواندن
    100% Font Size