研究人員使用持續(xù)時(shí)間不到萬億分之一秒的光脈沖縱石墨烯中的電子

來自理學(xué)院物理系和 James C. Wyant 光學(xué)科學(xué)學(xué)院的研究人員證明，通過利用一種稱為隧道記錄的量子效應(yīng)，記錄的電子幾乎可以瞬間繞過物理屏障，這一壯舉重新定義了計(jì)算機(jī)處理能力的潛在極限。

“我們?cè)谌斯ぶ悄苘浖燃夹g(shù)的發(fā)展方面經(jīng)歷了巨大的飛躍，但硬件的發(fā)展速度并沒有那么快，”Hassan 說。“但是，通過依靠量子計(jì)算機(jī)的發(fā)現(xiàn)，我們可以開發(fā)出與當(dāng)前信息技術(shù)軟件革命相匹配的硬件。超快計(jì)算機(jī)將極大地幫助太空研究、化學(xué)、醫(yī)療保健等領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)。

來自亞利桑那大學(xué)網(wǎng)站：

該團(tuán)隊(duì)最初研究的是石墨烯改性樣品的導(dǎo)電性，石墨烯是一種由單層碳原子組成的材料。當(dāng)激光照射到石墨烯上時(shí)，激光的能量會(huì)激發(fā)材料中的電子，使它們移動(dòng)并形成電流。

有時(shí)，這些電流會(huì)相互抵消。Hassan 說，發(fā)生這種情況是因?yàn)榧す獾哪芰坎ㄉ舷乱苿?dòng)，在石墨烯的兩側(cè)產(chǎn)生相等和相反的電流。由于石墨烯的對(duì)稱原子結(jié)構(gòu)，這些電流相互鏡像并相互抵消，不會(huì)留下可檢測(cè)的電流。

但是，如果一個(gè)電子可以穿過石墨烯，并且它的旅程可以被實(shí)時(shí)捕獲和跟蹤呢？這種近乎瞬間的“隧道”是團(tuán)隊(duì)修改不同石墨烯樣品的意外結(jié)果。

研究人員使用一種市售的石墨烯光電晶體管，該光電晶體管經(jīng)過修改以引入特殊的硅層，使用以 638 attoseconds(阿秒)的速率關(guān)閉和打開的激光器，創(chuàng)造了 Hassan 所說的“世界上最快的拍赫茲量子晶體管”。