Počítače budú 1000-krát rýchlejšie: Tranzistor budúcnosti je tu

Vedcom z Arizonskej univerzity sa podaril prielom, ktorý môže radikálne zmeniť rýchlosť výpočtovej techniky. Vyvinuli prvý tranzistor na svete, ktorý funguje s rýchlosťou svetla – konkrétne v petahertzovom rozsahu. Znamená to, že čipy budúcnosti by mohli byť až tisíckrát rýchlejšie než tie dnešné.

Tradičný tranzistor je prežitok. Prichádza svetelný spínač

Tranzistor – základ každého počítača – funguje ako elektronický spínač. Doteraz sa spoliehal na elektrinu a fyziku kremíka. No tie majú svoje limity. Výskumníci z Arizonskej univerzity spolu s kolegami z Nemecka, USA a Kanady sa rozhodli tieto limity posunúť. Namiesto elektriny použili svetlo.

Využili extrémne rýchle svetelné impulzy, ktoré trvajú menej než jednu biliardtinu sekundy. Výsledkom bol tranzistor, ktorý dokáže „prepínať“ v rozsahu petahertz – teda tisíckrát rýchlejšie než najrýchlejšie čipy dneška.

Grafén, svetlo a kvantový skok

Kľúčom k tomuto úspechu bol grafén – jeden z najtenších a najpevnejších známych materiálov. Vedci doň nasmerovali laserové lúče a pozorovali, ako sa elektróny správajú. Namiesto štandardného prúdu zaznamenali zvláštny kvantový jav: elektróny sa pohybovali cez materiál takmer okamžite – cez tunelový efekt.

Najzaujímavejšie však bolo, že tento prúd bolo možné nielen pozorovať, ale aj kontrolovať – čím vznikol najrýchlejší tranzistor na svete.

Funguje aj mimo laboratória

Na rozdiel od iných experimentov, ktoré si vyžadujú extrémne podmienky (napr. vákuum či teploty blízke nule), tento tranzistor fungoval za bežných podmienok. To znamená, že má reálnu šancu dostať sa do bežného života.

Vedci použili komerčne dostupný grafénový fototranzistor a upravili ho špeciálnou vrstvou kremíka. Potom ho otestovali laserom, ktorý pulzoval v čase 638 attosekúnd. Takáto rýchlosť bola ešte donedávna mimo nášho chápania.

Budúcnosť beží rýchlosťou svetla

Profesor Mohammed Hassan, vedúci tímu, pre TechSpot uviedol, že ich cieľom je vytvoriť komerčne použiteľný čip, ktorý bude bežať na svetlo namiesto elektriny.

„Toto nie je len technologický skok. Je to nový spôsob, ako si predstaviť výpočtovú techniku,“ povedal.

Ak sa tento vývoj uchytí, môže transformovať všetko – od umelej inteligencie a liekov až po riadenie kozmických misií. Arizonská univerzita tak možno nebude známa len najrýchlejším elektrónovým mikroskopom na svete, ale aj najrýchlejším tranzistorom ľudstva.