SVI KOMPJUTERI I MOBILNI IDU NA OTPAD: Naučnici otkrili kako da naprave 1.000 puta brže uređaje

Zamislite svet u kojem mobilni telefon otvara aplikaciju u deliću sekunde, a laptop završava kompleksne proračune brže nego što trepnete.

Zahvaljujući otkriću američkih naučnika, takva vizija mogla bi uskoro da postane stvarnost – uz pomoć kvantnih materijala i svetlosti.

U srcu ovog otkrića nalazi se 1T-TaS₂, retki kvantni materijal koji se ponaša kao svojevrstan elektronski kameleon – sposoban je da menja stanja između provodnika i izolatora. To je osobina ključna za rad modernih tranzistora, srži svakog elektronskog čipa.

Naučnici sa Univerziteta Nortistern u SAD razvili su tehniku “termalnog gašenja”, pomoću koje ovaj materijal reaguje na svetlost i menja svoja elektronska stanja čak i pri uobičajenim temperaturama – bez potrebe za ekstremnim hlađenjem koje je do sada bilo neophodno.

Pomoću preciznog zagrevanja i hlađenja, naučnici su uspeli da stabilno kontrolišu elektronske faze 1T-TaS₂, zadržavajući kvantna svojstva netaknuta mesecima.

Sve to, uz pomoć svetlosnih impulsa koji deluju najvećom mogućom brzinom poznatom fizici.

– Ništa nije brže od svetlosti, a mi je koristimo za kontrolu stanja materijala. To je maksimum koji priroda dozvoljava – objašnjava dr Gregori Fijete, fizičar i vodeći član istraživačkog tima, u izjavi za Nature Physics.

Otkriće koje briše granice današnje elektronike

Današnja računarska arhitektura oslanja se na kombinaciju različitih materijala – provodnih i izolacionih – čiji međusobni odnos komplikuje dizajn i usporava rad.

Nova otkrića nude rešenje: jedinstveni kvantni materijal koji sam menja stanja, potencijalno ukidajući potrebu za odvojenim komponentama.

– Uređaji budućnosti mogli bi se oslanjati na samo jedan materijal koji se menja po komandi svetlosti, umesto na desetine slojeva različitih elemenata – dodaje Fijete.

Silicijum, temelj moderne elektronike, približava se svojim fizičkim granicama.

Miniaturizacija više ne donosi proporcionalno povećanje performansi, a zahtevi korisnika i dalje rastu – brže aplikacije, efikasniji procesi, manje kašnjenja. U tom kontekstu, kvantni materijali poput 1T-TaS₂ predstavljaju novu platformu za razvoj tehnologije.

– Stigli smo do tačke kada ne možemo više napredovati sa starim alatima. Moramo preći na nova rešenja, a materijali koji menjaju svoja stanja svetlošću su upravo to – kaže Fijete.

Ako se ova tehnologija usavrši i implementira u masovnu proizvodnju, mogla bi drastično promeniti svet pametnih telefona, računara, pa i kvantnih računara.

Ne samo da bi uređaji radili brže, već bi trošili manje energije i zauzimali manje prostora. Ovo otkriće ne predstavlja samo napredak u elektronici već najavu nove industrijske revolucije u kojoj će svetlost postati alat broj jedan za upravljanje informacijama.