Əgər ultrasürətli işıq impulsları kompüterləri bugünkü ən yaxşı prosessorlardan milyon dəfə daha sürətli işlədə bilsəydi? Arizona Universitetinin tədqiqatçıları da daxil olmaqla bir qrup elm adamı bunu mümkün etmək üçün çalışır.

Elm Kollecinin Fizika Departamentinin və James C. Wyant Optik Elmlər Kollecinin tədqiqatçıları beynəlxalq səylərdə saniyənin trilyonda birindən az davam edən işıq impulslarından istifadə edərək qrafendə elektronları manipulyasiya etməyin yolunu nümayiş etdiriblər. Tunelləmə kimi tanınan kvant effektindən istifadə edərək, elektronların demək olar ki, ani olaraq fiziki maneəni keçdiyini qeyd etdilər ki, bu da kompüter emal gücünün potensial məhdudiyyətlərini yenidən müəyyənləşdirir.

Nature Communications -da dərc edilən bir araşdırma bu texnikanın petahertz diapazonunda emal sürətinə necə gətirib çıxara biləcəyini vurğulayır – müasir kompüter çiplərindən 1000 dəfə daha sürətli.

Fizika və optika elmləri üzrə dosent Mohammed Hassan deyir ki, bu sürətlərdə məlumatların göndərilməsi, bildiyimiz kimi hesablamada inqilab edəcək. Həsən uzun müddətdir işıq əsaslı kompüter texnologiyası ilə məşğul olub və əvvəllər dünyanın ən sürətli elektron mikroskopunu hazırlamaq səylərinə rəhbərlik edib.

“Biz süni intellekt proqram təminatı kimi texnologiyaların inkişafında böyük bir sıçrayış yaşadıq, lakin aparat inkişafı sürəti o qədər də sürətlə getmir” dedi Həsən. “Lakin, kvant kompüterlərinin kəşfinə arxalanaraq, biz informasiya texnologiyaları proqram təminatında mövcud inqilaba uyğun aparat hazırlaya bilərik. Ultrasürətli kompüterlər kosmik tədqiqatlar, kimya, səhiyyə və digər sahələrdə kəşflərə böyük köməklik göstərəcək.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1747732003&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-05-world-petahertz-phototransistor-ambient-conditions.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM2LjAuNzEwMy4xMTQiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxMzYuMC43MTAzLjExNCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNi4wLjcxMDMuMTE0Il0sWyJOb3QuQS9CcmFuZCIsIjk5LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1747732003344&bpp=1&bdt=63&idt=90&shv=r20250515&mjsv=m202505130101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1747731928%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1747731928%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1747731928%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=2745391603923&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2010&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31092193%2C31092426%2C95331832%2C95353387%2C31092448%2C95344789%2C95360955%2C95360949&oid=2&pvsid=4413791445077973&tmod=510967708&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=2&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=200

Həsən fizika kafedrasının dosenti Nikolay Qolubevdən ibarət həmkarları ilə birlikdə işləyirdi; Mohamed Sennary, optika və fizika üzrə təhsil alan aspirant; Cəlil şah, fizika üzrə doktorantura alimi; və optika magistrantı Mingrui Yuan. Onlara Kaliforniya Texnologiya İnstitutunun reaktiv hərəkət laboratoriyasından və Almaniyanın Münhen Lüdviq Maksimilian Universitetinin həmkarları qoşulub.

Komanda əvvəlcə karbon atomlarının tək qatından ibarət material olan qrafenin dəyişdirilmiş nümunələrinin elektrik keçiriciliyini öyrənirdi. Lazer qrafen üzərində işıq saçdıqda, lazerin enerjisi materialdakı elektronları həyəcanlandırır, onları hərəkətə gətirir və cərəyan yaradır.

Bəzən bu elektrik cərəyanları bir-birini ləğv edir. Həsənin sözlərinə görə, bu, lazerin enerji dalğasının yuxarı və aşağı hərəkət edərək qrafenin hər iki tərəfində bərabər və əks cərəyanlar əmələ gətirdiyi üçün baş verir. Qrafenin simmetrik atom quruluşuna görə, bu cərəyanlar bir-birini əks etdirir və bir-birini ləğv edir, aşkar edilə bilən cərəyan qoymur.

Bəs tək bir elektron qrafenin içindən keçə bilsə və onun səyahəti real vaxtda tutula və izlənilə bilsə nə olar? Bu ani “tunel” müxtəlif qrafen nümunələrini dəyişdirən komandanın gözlənilməz nəticəsi idi.

“Elmdə ən çox sevdiyim budur: Əsl kəşf baş verməsini gözləmədiyiniz şeylərdən gəlir” dedi Həsən. “Laboratoriyaya girərək, siz həmişə nə olacağını təxmin edirsiniz – lakin elmin əsl gözəlliyi baş verən kiçik şeylərdir ki, bu da sizi daha çox araşdırmaya aparır. Bu tunel effektinə nail olduğumuzu anladıqdan sonra daha çox şey öyrənməli olduq.”

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

Xüsusi silikon qatını təqdim etmək üçün dəyişdirilmiş kommersiyada mövcud olan qrafen fototransistordan istifadə edərək, tədqiqatçılar Həsənin “dünyanın ən sürətli petahertz kvant tranzistoru” adlandırdığı şeyi yaratmaq üçün 638 attosaniyə sürətlə söndürülən və açılan lazerdən istifadə etdilər.

Tranzistor iki nöqtə arasında elektrik cərəyanını idarə edən və müasir elektronikanın inkişafı üçün əsas olan elektron açar və ya gücləndirici kimi fəaliyyət göstərən bir cihazdır.

“İstinad üçün, bir attosaniyə saniyənin kvintilyonda biridir” dedi Həsən. “Bu o deməkdir ki, bu nailiyyət petahertz-sürətli tranzistorun reallaşdırılması yolu ilə ultrasürətli kompüter texnologiyalarının inkişafında irəliyə doğru böyük sıçrayış deməkdir.”

Bəzi elmi irəliləyişlər sərt şərtlərdə, o cümlədən temperatur və təzyiq altında baş versə də, bu yeni tranzistor ətraf mühit şəraitində həyata keçirildi – kommersiyalaşdırılmasına və gündəlik elektronikada istifadəsinə yol açır.

Həsən Tech Launch Arizona ilə işləyir, innovasiyaları patentləşdirmək və bazara çıxarmaq üçün U of A tədqiqatından irəli gələn ixtiraları kommersiyalaşdırmaq üçün müstəntiqlərlə işləyən ofis. Orijinal ixtira xüsusi lazerdən istifadə edilsə də, tədqiqatçılar kommersiyada mövcud olan avadanlıqla uyğun gələn tranzistorun inkişafını davam etdirirlər.

“Ümid edirəm ki, bu petahertz-sürətli tranzistoru mikroçipdə həyata keçirmək üçün sənaye tərəfdaşları ilə əməkdaşlıq edə bilərik” dedi Həsən. “Arizona Universiteti artıq dünyanın ən sürətli elektron mikroskopu ilə tanınır və biz ilk petahertz-sürətli tranzistorla da tanınmaq istərdik.”

Daha çox məlumat: Mohamed Sennary et al, Light-induced quantum tuneling current in graphene, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-59675-5

Jurnal məlumatı: Nature Communications 

Arizona Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir