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澳美科學(xué)家設(shè)計(jì)出世界上Z細(xì)的納米導(dǎo)線
閱讀：345 發(fā)布時(shí)間：2013-11-6澳美科學(xué)家設(shè)計(jì)出世界上zui細(xì)的納米導(dǎo)線
澳大利亞和美國(guó)科學(xué)家組成的研究團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》雜志上報(bào)告說(shuō)，他們成功設(shè)計(jì)出迄今世界上zui細(xì)的納米導(dǎo)線，厚度僅為人類(lèi)頭發(fā)的萬(wàn)分之一，但導(dǎo)電能力可與傳統(tǒng)銅導(dǎo)線相媲美。這項(xiàng)技術(shù)有望應(yīng)用于量子計(jì)算機(jī)研制領(lǐng)域。
過(guò)去40多年來(lái)，工業(yè)界不斷更小尺度的晶體管、導(dǎo)線等元件，以開(kāi)發(fā)更先進(jìn)的計(jì)算機(jī)。然而，元件達(dá)到原子尺度后問(wèn)題顯而易見(jiàn)：隨著電路變得越來(lái)越小，電阻相對(duì)于電荷而言常常過(guò)大，使得電荷難以流動(dòng)形成電流。也就是說(shuō)，量子效應(yīng)會(huì)在接近納米尺度時(shí)限制電子設(shè)備的按比例縮減。
為解決這一問(wèn)題，澳大利亞新南威爾士大學(xué)、墨爾本大學(xué)以及美國(guó)珀杜大學(xué)的科學(xué)家利用精心設(shè)計(jì)的原子精度掃描隧道顯微鏡，在硅表面以1納米間隔只安放1個(gè)磷原子的方式制備了納米導(dǎo)線，其寬度相當(dāng)于4個(gè)硅原子，高度相當(dāng)于1個(gè)硅原子。通過(guò)這種方式設(shè)計(jì)的納米導(dǎo)線可以使電子自由流動(dòng)，有效解決了電阻問(wèn)題。
“我們的技術(shù)表明，（計(jì)算機(jī)）元件可以降低到原子尺度，”領(lǐng)導(dǎo)研究的新南威爾士大學(xué)博士生本特·韋伯表示，“感覺(jué)好極了，這是個(gè)巨大突破，我們都非常激動(dòng)。”
韋伯的導(dǎo)師米切爾·斯蒙斯表示，量子計(jì)算機(jī)可能還需要10多年才能問(wèn)世，不過(guò)，研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)設(shè)定了目標(biāo)：將磷原子作為zui小信息單位——就像傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)中的比特一樣，研制出磷基量子計(jì)算機(jī)。
量子計(jì)算機(jī)是建立在量子力學(xué)規(guī)律基礎(chǔ)上的計(jì)算機(jī)，它與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的一個(gè)主要區(qū)別是，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)只使用1和0兩種狀態(tài)來(lái)記錄數(shù)據(jù)和進(jìn)行計(jì)算，而量子計(jì)算機(jī)可以同時(shí)使用多個(gè)不同的量子態(tài)，因此具有更大的信息存儲(chǔ)和處理能力，被認(rèn)為是未來(lái)計(jì)算機(jī)發(fā)展的方向。