Үндсэн санаанууд
- Судлаачдын үзэж байгаагаар мэдээлэл илгээхэд гэрлийг ашиглах шинэ дэвшил нь маш бага эрчим хүч зарцуулдаг гаджетуудад хүргэж болзошгүй юм.
- Судлаачид шинэ төрлийн хагас дамжуулагчийг ашиглан өндөгний хайрцаг шиг байрлуулсан квант цэгүүдийг бүтээжээ.
- Шинэ судалгаа нь хэт бага чадалтай төхөөрөмжүүдийг ашиглах боломжтой олон шинэ технологийн нэг юм.
Гэрэл ашиглан мэдээлэл илгээх сүүлийн үеийн нээлт нь гаджетуудыг маш бага эрчим хүчний зарцуулалтад хүргэж болзошгүй.
Судлаачид сул гэрлийн дохиог өөрчлөх, илрүүлэхийн тулд шугаман бус гэж нэрлэгддэг квант эффектийг хэрхэн ашиглаж болохыг харуулсан. Энэхүү хөгжүүлэлтийг эцэст нь хувийн электрон төхөөрөмжид ашиглаж болно. Гэхдээ удахгүй Best Buy-аас квант гаджет харна гэж бүү найд.
"Энэ өгүүлэлд тайлбарласан арга нь хамааралтай бөгөөд сэтгэл хөдөлгөм хэдий ч ашиглахаас хол байгаа юм шиг байна" гэж бага чадалтай төхөөрөмжүүдээр мэргэшсэн Ambiq фирмийн үүсгэн байгуулагч, технологийн ахлах захирал Скотт Хансон, гэж цахим шуудангийн ярилцлагадаа хэлсэн.
"Өнөөдрийн хамгийн сүүлийн үеийн гаджетуудад ашиглагдаж буй чипүүд нь ойролцоогоор хэдэн арван жилийн турш ашиглагдаж ирсэн цахиурт суурилсан "сэлгүүрүүд" дээр суурилдаг. Эдгээр чипийг үйлдвэрлэх аргад бага зэрэг өөрчлөлт оруулахад ч олон жил ажиллах шаардлагатай."
Квантын эффектүүд нээлтэд хүргэдэг
Судлаачид шинэ төрлийн хагас дамжуулагчийг ашиглан өндөгний хайрцаг шиг байрлуулсан квант цэгүүдийг бүтээжээ. Тус багийнхан өндөгний хайрцагны энергийн ландшафтыг хоёр ширхэг хагас дамжуулагчаар хийсэн бөгөөд тэдгээр нь хэдхэн атомын зузаантай нэг молекул давхаргаас бүрддэг тул хоёр хэмжээст материал гэж тооцогддог.
Хоёр хэмжээст хагас дамжуулагч нь том хэсгүүдээс тэс өөр квант шинж чанартай бөгөөд бага чадалтай төхөөрөмжид ашиглагдаж болно.
Үүнийг тогтвортой байлгахын тулд бид батарейны ашиглалтыг хадгалах арга замыг олох ёстой. Энэ нь цахилгаан хэрэгслийг бага хүчээр ажиллуулах гэсэн үг юм.
"Судлаачид илрүүлж болох шугаман бус нөлөөллийг бие даасан фотонуудад хүртэл маш бага чадлын түвшинд тогтвортой байлгах боломжтой эсэхийг гайхаж байна. Энэ нь биднийг мэдээлэл боловсруулахад эрчим хүчний хэрэглээний үндсэн доод хязгаарт хүргэх болно" гэж физикийн профессор Хуй Дэнг хэлэв. мөн судалгааны талаар тайлбарласан Nature сэтгүүлийн ахлах зохиолч нэгэн мэдээнд дурджээ.
Судлаачдын даван туулах ёстой нэг гол сорилт бол квант цэгүүдийг хэрхэн хянах явдал байв. Цэгүүдийг гэрлээр хянахын тулд багийнхан резонаторыг доод талд нь нэг толь хийж, дээр нь хагас дамжуулагчийг байрлуулж, дараа нь хагас дамжуулагчийн дээр хоёр дахь толин тусгалыг байрлуулжээ.
"Хагас дамжуулагч нь оптик талбайн хамгийн дээд хэмжээнд байхын тулд та зузааныг маш сайн хянах хэрэгтэй" гэж Дэнгийн лабораторийн докторын дараах судалгааны ажилтан, цаасан дээрх анхны зохиолч Жан Лонг хэвлэлийн мэдэгдэлд дурджээ..
Шинэ 2D хагас дамжуулагч нь квант төхөөрөмжийг одоогоор шаардлагатай байгаа хэт хүйтнээс илүү өрөөний температурт хүргэж чадна.
"Бид Мурын хуулийн төгсгөлд ойртож байна" гэж уг өгүүллийн хамтран зохиогч, инженерийн профессор Стив Форрест хэлэхдээ чип дээрх транзисторын нягтрал хоёр жил тутамд хоёр дахин өсөх хандлагатай байгааг дурджээ. мэдээ.
"Хоёр хэмжээст материалууд нь биднийг цахиураас цаашгүй тэр газар руу хөтөлж чадах олон сэтгэл хөдөлгөм электрон болон оптик шинж чанартай байдаг."
Хэрэв Дэнгийн судалгаа үр дүнгээ өгвөл Хэт бага чадлын төхөөрөмж (ULPD) нь хэрэглэгчдэд асар их ашиг тустай байх болно гэж утасгүй эрчим хүчний Powercast компанийн гүйцэтгэх захирал Чарли Гётц цахим шуудангаар ярилцлага өгөхдөө хэлэв."Тэд хаа сайгүй байдаг IoT сүлжээг тохируулах, ашиглах боломжийг олгоно. Эдгээр нь эргээд хиймэл оюун ухааныг тэжээж, улмаар оролтын хэмжээг чанарын гаралт болгон хувиргах болно" гэж тэр нэмж хэлэв.
"ULPD нь ирээдүйн илүү ногоон, аюулгүй, илүү үр ашигтай-ухаалаг хотуудыг жолоодох боломжийг олгох хүчин зүйл байх болно."
Хүч багатай олон өргөн чөлөөг судлах
Судлаачид хэт бага чадалтай төхөөрөмжүүдийг ашиглах боломж олгох бусад олон технологийг судалж байна.
"Сүүлийн хэдэн жил Чип дээрх систем (SoC)-д гайхалтай дэвшил гарсан" гэж Гётц хэлэв. "Эдгээр бага чадалтай төхөөрөмжүүд нь батарейгаар олон жилийн турш ажиллах боломжтой бөгөөд илүү чухал нь радио давтамж эсвэл зарим тохиолдолд хэт улаан туяаг ашиглан алсаас утасгүй тэжээх боломжтой."
Хүн төрөлхтөн ухаалаг гар утаснаас галын дохиолол хүртэл батарейгаар сэлж байна гэж Хансон хэлэв. "Бидний хувцас хунар, гэр орон, бидний эргэн тойрон дахь хотууд бүгд "ухаалаг", "холбоотой" болж байгаа тул үүнийг хурдан зохицуулах боломжгүй болж байна" гэж тэр нэмж хэлэв.
"Үүнийг тогтвортой байлгахын тулд бид батерейны ашиглалтыг хадгалах арга замыг олох ёстой. Энэ нь цахилгаан хэрэгслийг бага хүчээр ажиллуулах гэсэн үг юм. "Бага эрчим хүч шимэх" зорилгод хүрэх технологи нь маш чухал."
