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“他们只是打破了物理学”:科学家揭露了量子飞跃,可以使硅与1,000×更快的电子设备 - 可持续性时代(可持续性时代)过时

2025-07-04 14:19:33 英文原文

作者:Gabriel Cruz

简而言之
  • ð研究人员开发了一种使用量子材料制造电子产品的技术1,000倍更快比当前模型。
  • ð§创新允许使用导电和绝缘状态进行切换,消除电子设备中的复杂界面。
  • ð此突破有望取代传统组件,导致更小,更有效的设备。
  • ð正在进行的研究继续探索新的量子材料这可能会进一步彻底改变电子行业。

在一个显着的突破中,研究人员开发了一种可以改变电子行业,将设备推向速度和效率的新时代的技术。通过采用一种称为热淬火的方法,科学家发现了一种在导电和绝缘状态之间切换量子材料的方法,为电子设备铺平了比当前模型快的1000倍的方式。这项创新具有替代传统硅组件的潜力,这些硅组件是指数较小且速度更快的有前途的设备。随着对更快,更紧凑的技术的需求不断增长,这一发现可能会彻底改变我们与电子设备的互动方式。

从硅到量子:电子的新时代

依赖数十年来,从计算机到智能手机的电子产品一直是技术发展的基石。但是,随着对速度和效率的需求的增长,硅正达到其极限。东北大学的研究人员通过利用一种特殊的量子材料来克服这些局限性迈出了大胆的一步1t-tasâ。该材料可以在导电状态和绝缘状态下即时切换,类似于简单地施加光线,类似于翻转照明开关。以前只有在极低的温度下才能实现这种非凡的能力,但是该团队已成功实现了室温。

这一突破表明,用光控制量子材料的特性可以重塑整个电子景观。正如格雷戈里·佛特(Gregory Fiete)教授所指出的那样,没有什么比光快,我们使用光来控制物理学允许的最快速度的材料特性。这种创新不仅仅是向前迈出的一步。这是一个跨越一个领域,在该领域中,电子设备受量子物理原理的约束,提供了前所未有的速度和效率。

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创新设备设计:较小,更强大

当前的电子设备依赖于涉及导电和绝缘材料的复杂系统,通常需要复杂的工程来整合这些组件。这一新发现通过允许一种量子材料执行由光控制的两个功能来简化过程。这不仅消除了工程挑战,还为创建开辟了大门较小,更强大设备。

通过用光代替传统界面,微型化的潜力变得巨大。正如Fiete所解释的那样,我们将其全部放入一种材料中消除了工程挑战之一。我们在温度范围内替换了界面。这种方法可以重新定义电子产品的未来,从而使设备不仅可以更快,而且在能耗和空间利用方面更有效。

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量子飞跃:加快加工能力

电子设备的速度目前受到基于硅处理器的Gigahertz处理能力的限制。但是,借助这种新的量子材料,速度可以飞向Terahertz,从而显着增强了处理能力。首席研究员Alberto de la Torre强调了这项技术的变革潜力:处理器现在在Gigahertz工作。这可以实现的变化速度将使您能够前往Terahertz。

这种进步类似于晶体管对计算的革命性影响,从而使较小,更强大的设备的开发能够开发。随着传统硅的局限性变得越来越明显,量子材料的创新为满足对更快,更高效技术的需求增长提供了有希望的途径。

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变革性的影响和未来的前景

除了这项开创性的工作外,研究人员还继续探索可能进一步彻底改变电子设备的新量子材料。例如,赖斯大学最近开发了具有独特电子特性的Kramers节点线金属,可能为超高效系统铺平了道路。这些持续的进步突出了材料科学的动态性质及其在塑造电子产品未来中的关键作用。

这项研究标志着寻求更快,更高效的技术的重要里程碑。通过从硅转移到量子材料,我们不仅提高了处理速度,而且还可以重新定义电子设计的基础。当我们站在这个新技术时代的边缘时,一个问题仍然存在:这些创新材料将如何继续重塑我们的数字世界?

我们的作者使用人工智能来增强本文。

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