Исследователи из Питтсбургского университета (University of Pittsburgh) разработали новую технологию, которая может стать одной из основ будущего поколения чрезвычайно мощных квантовых компьютеров, новых материалов и приборов, используемых в электронной технике и новых типов компьютерной памяти. Их транзистор, работающий всего с одним электроном, является первым в своем роде и изготовлен полностью из полупроводниковых материалов на основе оксидов металлов, что позволит ему работать в качестве энергонезависимой памяти.

Этот транзистор SketchSET (sketch-based single-electron transistor) содержит в своем ядре крошечную площадку диаметром 1.5 нанометра. Такой малый габарит токопроводящего ядра обуславливает то, что транзистор за один раз может работать всего с 1-2 электронами. Способность транзистора работать в таких микроскопических масштабах делает его идеальным вариантом для использования в продвинутых вычислительных приложениях, таких как квантовые процессоры, которые будут обладать производительностью, на порядки превышающей производительность самых сильных современных процессоров.

Помимо этого, благодаря использованию оксидов металлов, эти транзисторы обладают ярко выраженными сегнетоэлектрическими свойствами. Это означает, что даже в обесточенном состоянии количество электронов, находящихся на площадке транзистора, остается постоянным, а число этих электронов легко транслируется в значения логического нуля и единицы из которых состоит на сегодняшний день вся информация. Поэтому крошечные транзисторы SketchSET могут стать основой сверхплотной памяти, которая может хранить большее количество информации на единицу объема, чем существующая память.

Но возможности субатомного уровня этой технологии не ограничиваются только электроникой и вычислительной техникой. Эта крошечная площадка в ядре транзистора может выступать в качестве искусственного атома, который может менять свои свойства в зависимости от приложенного управляющего электрического воздействия. А это, в свою очередь, позволит создать новые виды электронных материалов, таких как высокотемпературные сверхпроводники, обладающие экзотическими свойствами, не встречающимися у материалов естественного происхождения.