世界最小晶体管问世:仅由7个原子构成(图)

这是量子点设备模板,中间的小孔就是由7个磷原子构成的。 美国与澳大利亚科学家成功制造出世界上最小的晶体管――由7个原子在单晶硅表面构成的一个“量子点”,标志着我们向计算能力的新时代迈出了重要一步。 量子点(quantum dot)是纳米大小的发光晶体,有时也被称为“人造原子”。虽然这个量子点非常小,长度只有十亿分之四米,但却是一台功能健全的电子设备,也是世界上第一台用原子故意造出来的电子设备。它不仅能用于调节和控制像商业晶体管这样的设备的电流,而且标志着我们向原子刻度小型化和超高速、超强大电脑新时代迈出的重要一步。 澳大利亚新南威尔士大学量子电脑技术中心(CQCT)和美......阅读全文

JACS:“量子点”助力RNA干扰技术

15年前,科学家发现了一种阻碍基因表达路径的方法——RNA干扰(简称RNAi)。这项荣膺2006年诺贝尔奖的发现承载着医学科学的迫切希望,它可以通过沉默基因来阻碍特定蛋白制造,从而达到疾病治疗的效果。不过到目前为止,RNA干扰技术很难在活体细胞中取得应用。 图片说明:由不同尺寸的相同物质构成的

缤纷量子点:绘制绚丽纳米世界

  蒙吉·巴文迪(左)、路易斯·布鲁斯(中)和阿列克谢·叶基莫夫(右)因“量子点的发现与合成”荣获2023年诺贝尔化学奖  一旦物质的大小达到百万分之一毫米级别,就会产生挑战人类直觉的奇怪现象——量子效应。  假设一场魔法将我们生活中的一切缩小到纳米尺寸,那我们将收获五光十色的世界:小小的金耳环可能

量子点:现状、机遇和挑战(三)

创业浪潮既然是功能材料,只是好看是不行的。美国年轻学子和中国的年轻学者有一点颇不一样。如果他们认为一项技术有用,博士毕业后(甚至不等到毕业)就去开公司创业。这就是名校毕业生,他们去创业、给别人提供就业机会。中国高等教育在这个方面值得反思,如何教育学生不成为社会就业负担,而是成为创业者?第一家有影响的

量子点:现状、机遇和挑战(一)

化学系教授彭笑刚“以新型量子点为基础,通过与浙大材料系金一政副教授小组和纳晶科技公司合作,我们已经看到了第一个带有颠覆性意义的量子点应用。那就是性能优异的‘量子点LED’(QLED)。”深重的自然资源危机我认为,量子点是现代科学的重要前沿。为什么这么说?2002年,《美国科学院院刊》有一篇文章,做了

量子点材料:现状、机遇和挑战

  量子点属于一大类新材料——溶液纳米晶中的一种。溶液纳米晶具有晶体和溶液的双重性质,量子点是其中马上具有突破性工业应用的材料。  与其他纳米晶材料不同,量子点是以半导体晶体为基础的。尺寸在1~100纳米之间,每一个粒子都是单晶。量子点的名字,来源于半导体纳米晶的量子限域效应,或者量子尺寸效应。当半

德国开发出世界最小单原子晶体管

  德国卡尔斯鲁厄理工学院托马斯·希梅尔教授领导的团队开发出了单原子晶体管——一种利用电流控制单个原子位移实现开关的量子电子元件。单原子晶体管可在室温下操作,并消耗很少电能,这为未来信息技术开辟了新的应用前景。这项成果已被刊登在《先进材料》杂志上。  数字化对能源有巨大需求,在工业化国家中,信息技术

我国量子计算研究获进展-实现三量子点高效调控

  近期,中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在半导体量子计算芯片研究方面取得新进展。实验室郭国平研究组创新性地引入第三个量子点作为控制参数,在保证新型杂化量子比特相干性的前提下,极大地增强了杂化量子比特的可控性。国际应用物理学顶级期刊《应用物理评论》日前发表了该成果。   开发

未来制造业科学家有了新选择:原子制造

  智能化、数字化、自动化……未来制造业会是什么样?科学家们如今有了一个新的选择:原子制造。原子制造就是逐一精确地操控原子去制造产品,构筑原子级细锐、精准、完美而且具备超常规物性的产品。有人说,这可能是人类改造物质世界的终极能力之一。如今,这个听上去有些科幻的技术,正逐步照进现实。  构筑原子级细锐

《科学》:扫描隧道显微镜-操控单原子进行量子计算新方法

黏附在STM尖端的铁原子与一个钛量子比特(蓝色)“对话”,用它读取和写入其他两个量子比特(红色)的信息,并让它们执行基本的量子计算。图片来源:量子纳米科学中心      韩国、日本、西班牙和美国等国科学家在5日出版的最新一期《科学》杂志上发表论文称,他们通过从扫描隧道显微镜(STM)的尖端发射微波信

量子隧穿效应“孵出”能效更高的隧穿晶体管

  据美国物理学家组织网3月27日(北京时间)报道,美国圣母大学和宾夕法尼亚州立大学的科学家们表示,他们借用量子隧穿效应,研制出了性能可与目前的晶体管相媲美的隧穿场效应晶体管(TFET)。最新技术有望解决目前芯片上晶体管生热过多的问题,在一块芯片上集成更多晶体管,从而提高电子设备的计算能力。   

剑桥团队找到量子点控制方法,为量子存储提供可行途径

  据来自剑桥大学的消息,该校研究人员日前找到了能够控制半导体量子点中原子核排列的方法,从而为开发量子存储器提供了可行途径。  量子点是由数千个原子组成的晶体,每一个原子都与被捕获的电子发生磁相互作用。如果不干涉的话,这种拥有核自旋的电子相互作用,限制了电子作为量子比特(量子位)的作用。剑桥大学卡文

原子—光子量子操控研究获得进展

  华东师大物理系系主任、精密光谱科学与技术国家重点实验室长江学者张卫平领衔的研究团队,在原子—光子量子操控领域取得重要的实验研究进展,最新成果日前发表在美国物理学会杂志《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。   该实验研究表明,利用基于拉曼

最小单原子晶体管室温操作-金属构成能耗极低

   8月14日,德国卡尔斯鲁厄理工学院托马斯·希梅尔教授领导的团队开发出了单原子晶体管——一种利用电流控制单个原子位移实现开关的量子电子元件。单原子晶体管可在室温下操作,并消耗很少电能,这为未来信息技术开辟了新的应用前景。这项成果已被刊登在《先进材料》杂志上。  数字化对能源有巨大需求,在工业化国

新方法“近乎完美”控制单原子,提高建造通用量子计算机可能性

  英国伦敦大学学院工程师和物理学家开发出一种新方法,首次成功在阵列中可靠地定位单个原子,其接近100%的精度和可扩展性可用于制造量子计算机,使其达到几乎为零的故障率,提高了建造通用量子计算机的可能性。相关研究发表在最新一期《先进材料》杂志上。  泰勒·斯塔克博士将样品装入扫描隧道显微镜 (STM)

新方法可提高建造通用量子计算机可能性

英国伦敦大学学院工程师和物理学家开发出一种新方法,首次成功在阵列中可靠地定位单个原子,其接近100%的精度和可扩展性可用于制造量子计算机,使其达到几乎为零的故障率,提高了建造通用量子计算机的可能性。相关研究发表在最新一期《先进材料》杂志上。泰勒·斯塔克博士将样品装入扫描隧道显微镜 (STM),用于执

石墨烯量子点制备研究获进展

富勒烯(C60)因独特的光电、催化和润滑性能而备受关注。但是,C60在强相互作用的金属表面难以形成有序的聚合物结构。因此,如何捕捉到C60聚合过程中的关键中间体并实现可控转化是材料合成领域的挑战。近日,中国科学院兰州化学物理研究所科研团队联合瑞士巴塞尔大学、奥地利萨尔茨堡大学的科研人员,在制备石墨烯

石墨烯量子点制备研究获进展

  富勒烯(C60)因独特的光电、催化和润滑性能而备受关注。但是,C60在强相互作用的金属表面难以形成有序的聚合物结构。因此,如何捕捉到C60聚合过程中的关键中间体并实现可控转化是材料合成领域的挑战。  近日,中国科学院兰州化学物理研究所科研团队联合瑞士巴塞尔大学、奥地利萨尔茨堡大学的科研人员,在制

量子点技术的原理应用优点

量子点其实是一种纳米级别的半导体,通过对这种纳米半导体材料施加一定的电场或光压,它们便会发出特定频率的光,而发出的光的频率会随着这种半导体的尺寸的改变而变化,因而通过调节这种纳米半导体的尺寸就可以控制其发出的光的颜色,由于这种纳米半导体拥有限制电子和电子空穴的特性,这一特性类似于自然界中的原子或分子

量子点微芯片提高肿瘤疗法效率

  俄罗斯国立核能研究大学莫斯科工程物理学院与法国香槟—阿登大区南特大学和兰斯大学的研究者合作,在量子点基础上研发出一种微芯片,有助于发现高效激酶抑制剂(能够降低活性的物质),这将有望使抗癌疗法的效率提高许多倍。研究结果发表在《科学报告》上。  莫斯科工程物理学院纳米工程国际实验室主要学者、法国兰斯

石墨烯量子点制备研究获进展

富勒烯(C60)因独特的光电、催化和润滑性能而备受关注。但是,C60在强相互作用的金属表面难以形成有序的聚合物结构。因此,如何捕捉到C60聚合过程中的关键中间体并实现可控转化是材料合成领域的挑战。近日,中国科学院兰州化学物理研究所科研团队联合瑞士巴塞尔大学、奥地利萨尔茨堡大学的科研人员,在制备石墨烯

德国成功研发氮原子大小的量子传感器

   量子技术为电子元件小型化开辟了新的途径。近日,德国弗劳恩霍夫应用固体物理研究所(IAF)和马普固体研究所发布消息称,其科研人员共同研发出一种量子传感器,未来可用于测量微磁场,如硬盘磁场和人脑电波。图片来源于网络   集成电路越来越复杂,目前一台奔腾处理器可容纳约3000万个晶体管,因而硬盘的磁

科学家攻克二维半导体欧姆接触难题

1月11日,南京大学教授王欣然、施毅带领国际合作团队在《自然》上以《二维半导体接触接近量子极限》为题发表研究成果。该科研团队通过增强半金属与二维半导体界面的轨道杂化,将单层二维半导体MoS2的接触电阻降低至42Ω·μm,超越了以化学键结合的硅基晶体管接触电阻,并接近理论量子极限,该成果解决了二维半导

原子力显微镜公开了解到熟悉必须掌握的知识点

  一、原子力显微镜的概述   原子力显微镜(Atomic Force Microscope ,AFM),一种可用来研究包括导体、半导体和绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。它的横向分辨率可达0.15m,而纵向分辨率可达0.05m,AFM最大的特点是可以测量表面原子之间的力,AFM可测量的最小

澳美科学家设计出世界上最细的纳米导线

  澳大利亚和美国科学家组成的研究团队6日在《科学》杂志上报告说,他们成功设计出迄今世界上最细的纳米导线,厚度仅为人类头发的万分之一,但导电能力可与传统铜导线相媲美。这项技术有望应用于量子计算机研制领域。   过去40多年来,工业界不断研发制造更小尺度的晶体管、导线等元件,以开发更先进的计算机。

分子束外延要点解析

  一、分子束外延 (Molecular Beam Epitaxy,MBE)简介  在超高真空环境下, 使具有一定热能的一种或多种分子 (原子) 束流喷射到晶体衬底 ,在衬底表面发生反应的过程,由于分子在 "飞行"过程中几乎与环境气体无碰撞 ,以分 子束的形式射向衬底 ,进行外延生长, 故此而得名。

原子荧光点不上火

原子荧光光度计火焰是在原子化器的顶部燃烧氢化物发生产生的氢气,其实通过原子化器顶部的点火炉丝点火的,如果氢化反应正常及管路无泄漏那应该是点火炉丝除了问题,可以跟相关的厂家购买点火炉丝。

我国在量子计算研究获进展-实现三量子点半导体调控

  近期,中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在半导体量子计算芯片研究方面取得新进展。实验室郭国平研究组创新性地引入第三个量子点作为控制参数,在保证新型杂化量子比特相干性的前提下,极大地增强了杂化量子比特的可控性。国际应用物理学顶级期刊《应用物理评论》日前发表了该成果。  开发与

中国科大在量子点单光子源量子调控研究中取得进展

  日前,中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究小组,在国际上首次发展了量子光学实验方法动态调控“人造原子”的单光子发射,在两能级原子体系中通过多激光缀饰态和量子干涉机理消除自发辐射谱线,证实了多光子ac斯塔克效应和自发辐射相干理论,为固态体系高性能单光子源和量子计算的研究开辟了新途径。研究成果

中国科大在量子点单光子源量子调控研究中取得进展

日前,中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究小组,在国际上首次发展了量子光学实验方法动态调控“人造原子”的单光子发射,在两能级原子体系中通过多激光缀饰态和量子干涉机理消除自发辐射谱线,证实了多光子ac斯塔克效应和自发辐射相干理论,为固态体系高性能单光子源和量子计算的研究开辟了新途径。研究成果发表

揭示量子点激子精细能级裂分及量子拍频新机制

近日,中国科学院大连化学物理研究所光电材料动力学研究组研究员吴凯丰团队等在胶体量子点超快光物理研究中取得新进展,观测到CsPbI3钙钛矿量子点中激子精细结构裂分导致的系综量子拍频,并提出一种通过温度诱导晶格畸变进而调控裂分能的新机制。  在半导体量子点中,形貌或晶格对称破缺导致的电子-空穴各向异性交