由羅格斯大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的物理學(xué)家團隊展示了一種在沒有能量損失的情況下在晶體管之間導(dǎo)電的方法，打開了低功耗電子設(shè)備的大門，并且潛在地，量子計算將比現(xiàn)在的計算機快得多。

他們的研究結(jié)果涉及使用具有磁性和絕緣體特性的特殊材料混合物，在線發(fā)表在Nature Physics上。

“這種材料雖然在磁性方面大大稀釋，但仍然可以表現(xiàn)得像磁鐵一樣，在低溫下導(dǎo)電而不會造成能量損失，”該研究的高級作者，物理與天文學(xué)系副教授Weida Wu說。在羅格斯大學(xué) - 新不倫瑞克省。“至少在原理上，如果你可以在更高的溫度下工作，你可以將它用于計算機和其他設(shè)備中使用的硅芯片內(nèi)的電子互連。”

研究中國的共同作者將鉻和釩組合為磁性元素，絕緣體由鉍，銻和碲組成。當這種特殊材料中的電子在一個方向上對齊時 - 就像指向北方的羅盤針 - 電流只能沿其一個方向的邊緣流動，導(dǎo)致零能量損失。這意味著可以在計算機和其他電子設(shè)備中使用的硅芯片內(nèi)的晶體管之間以最大效率進行電力傳輸

目前的硅芯片主要使用金屬作為晶體管中的電氣互連，但這導(dǎo)致了大量的能量損失，Wu說。

科學(xué)家證明了特殊磁絕緣體中旋轉(zhuǎn)電子的均勻排列 - 稱為量子異?；魻柦^緣體。當溫度接近絕對零度時，它會在沒有能量損失的情況下導(dǎo)電：零下459.67華氏度。接下來的步驟將包括在更高和更實用的電子溫度下演示該現(xiàn)象，以及構(gòu)建量子計算平臺。