Негізгі ұсыныстар
- Зерттеушілер ақпаратты жіберу үшін жарықты пайдаланудағы серпіліс гаджеттердің өте төмен қуат тұтынуына әкелуі мүмкін дейді.
- Зерттеушілер жұмыртқа қорапшасындай реттелген кванттық нүктелерді жасау үшін жартылай өткізгіштің жаңа түрін пайдаланды.
- Жаңа зерттеу өте төмен қуатты құрылғыларға мүмкіндік беретін көптеген жаңа технологиялардың бірі болып табылады.
Жарық арқылы ақпарат жіберудегі жақында жасалған жаңалық гаджеттердің қуатты аз тұтынуына әкелуі мүмкін.
Зерттеушілер әлсіз жарық сигналдарын өзгерту және анықтау үшін сызықтық емес деп аталатын кванттық әсерді қалай қолдануға болатынын көрсетті. Әзірлеу, сайып келгенде, жеке электроника құрылғыларында қолданылуы мүмкін. Бірақ жақын арада Best Buy ішінде кванттық гаджетті көремін деп күтпеңіз.
"Осы мақалада сипатталған тәсіл өзекті және қызықты, бірақ ол қолданудан алыс сияқты," Скотт Хэнсон, қуатты аз құрылғыларға маманданған Ambiq фирмасының негізін қалаушы және бас технологиялық директоры, Бұл туралы электрондық пошта сұхбатында.
"Қазіргі соңғы гаджеттерде қолданылатын чиптер шамамен ондаған жылдар бойы қолданылып келе жатқан кремний негізіндегі "қосқыштарға" негізделген. Бұл чиптерді жасау жолындағы азғантай өзгерістердің де қолданылуына көптеген жылдар қажет."
Кванттық әсерлер ашуға әкеледі
Зерттеушілер жұмыртқа қорапшасындай реттелген кванттық нүктелерді жасау үшін жартылай өткізгіштің жаңа түрін пайдаланды. Команда екі өлшемді материалдар болып саналатын жартылай өткізгіштің екі қабығы бар жұмыртқа қорапшасының энергетикалық пейзажын жасады, өйткені олар бір молекулалық қабаттан жасалған, қалыңдығы бірнеше атом.
Екі өлшемді жартылай өткізгіштер үлкен бөліктерден өте ерекшеленетін кванттық қасиеттерге ие және оларды қуатты аз құрылғыларда қолдануға болады.
Бұл тұрақты болуы үшін біз батареяның қызмет ету мерзімін сақтаудың жолын табуымыз керек, яғни электроника аз қуатпен жұмыс істейді.
"Зерттеушілер анықталатын сызықтық емес әсерлердің өте төмен қуат деңгейлерінде, яғни жеке фотондарға дейін сақталуы мүмкін бе деген сұрақ туындады. Бұл бізді ақпаратты өңдеуде қуат тұтынудың түбегейлі төменгі шегіне жеткізеді ", - Хуэй Дэн, физика профессоры. және Nature журналындағы зерттеуді сипаттайтын мақаланың аға авторы, деп хабарлады баспасөз хабарламасында.
Зерттеушілер еңсеруге тура келген басты қиындықтардың бірі кванттық нүктелерді қалай басқару керек болды. Нүктелерді жарықпен топ ретінде басқару үшін команда төменгі жағында бір айна жасап, оның үстіне жартылай өткізгішті төсеп, содан кейін жартылай өткізгіштің үстіне екінші айна қою арқылы резонатор жасады.
"Жартылай өткізгіш оптикалық өрістің максималды деңгейінде болуы үшін қалыңдығын өте қатаң бақылау керек", - деді Дэн зертханасының докторлықтан кейінгі ғылыми қызметкері және қағаздың бірінші авторы Чжан Лонг баспасөз релизінде..
Жаңа 2D жартылай өткізгіштер кванттық құрылғыларды қазіргі уақытта талап етіліп жатқан қатты суықтан гөрі бөлме температурасына дейін жеткізе алады.
«Біз Мур заңының соңына таяп қалдық», - деді инженерлік профессор және мақаланың бірлескен авторы Стив Форрест чиптегі транзисторлардың тығыздығы екі жыл сайын екі еселенетін тенденцияға сілтеме жасай отырып. жаңалықтар шығарылымы.
"Екі өлшемді материалдардың көптеген қызықты электрондық және оптикалық қасиеттері бар, олар бізді кремнийден тыс жерге апаруы мүмкін."
Егер Денгтің зерттеулері нәтиже берсе, Ультра төмен қуатты құрылғылар (ULPD) пайдаланушылар үшін үлкен пайда әкелуі мүмкін, деді Чарли Гетц, Powercast сымсыз қуат компаниясының бас директоры электрондық поштаға берген сұхбатында."Олар барлық жерде таралған IoT желілерін конфигурациялауға және орналастыруға мүмкіндік береді. Олар, өз кезегінде, AI-ді тамақтандырады, содан кейін кірістің санын сапалы нәтижеге түрлендіреді", - деп қосты ол.
"ULPDs болашақтың жасыл, қауіпсіз, тиімдірек-ақылды қалаларын басқаратын мүмкіндік беретін фактор болады."
Төмен қуат алу үшін көптеген даңғылдарды зерттеу
Зерттеушілер қуаты өте төмен құрылғыларға мүмкіндік беретін көптеген басқа технологияларды зерттеп жатыр.
«Соңғы бірнеше жылда Чиптегі жүйе (SoC) кеңістігінде әсерлі жетістіктер болды», - деді Гетц. "Қуаты аз бұл құрылғылар батареяда жылдар бойы жұмыс істей алады және одан да маңыздысы радиожиіліктерді немесе кейбір жағдайларда инфрақызыл сәулелерді пайдаланып қашықтықта сымсыз қуаттауға болады."
Адамзат смартфоннан өрт дабылына дейін батареяларда жүзуде, деді Хансон. "Біздің киіміміз, үйлеріміз және айналамыздағы қалаларымыз "ақылды" және "байланысқан" болғандықтан, бұл тез реттелмейді", - деп қосты ол.
"Бұл тұрақты болуы үшін біз батареяның қызмет ету мерзімін сақтаудың жолын табуымыз керек, яғни электрониканы аз қуатпен жұмыс істеуді білдіреді. "Аз қуат тұтыну" мақсатына қол жеткізетін технологиялар өте маңызды."
