Как уже хорошо известно нашим постоянным читателям, современные кремниевые полупроводниковые технологии вплотную приближаются к пределу, по достижению которого дальнейшая минимизация размеров и повышение быстродействия станут попросту невозможны. Однако, открытие новых материалов атомарной толщины, таких, как дисульфид молибдена, графен и углеродные нанотрубки открывает перед производителями электроники совершенно новые перспективы. К примеру, нет необходимости в изготовлении отдельных элементов транзистора, размером в 1 нанометр, если вместо этого можно использовать углеродную нанотрубку, имеющую такой же диаметр.

Буквально на днях представители сразу двух компаний, компании Samsung, Южная Корея, и компании Omnivision, Санта-Клара, США, объявили о создании самых маленьких пикселей для цифровых камер следующих поколений. Размер составляет 0.56 микрометра от центра одного пикселя до центра другого, что почти равно длине волны зеленого света.

Когда в 2010 году начали появляться первые самоуправляемые автомобили-роботы, большинство из них было оборудовано механическими лазерными сканнерами LiDAR, устанавливаемыми на крыше. Сканер LiDAR представляет собой оптический аналог радара и они, вместе с обычными камерами и радарами, используются для составления трехмерной карты окружающего пространства, которая позволяет автомобилям безопасно двигаться и избегать препятствий.

Исследователи из Лундского университета (Lund University), Швеция, создали достаточно простую молекулу одного из видов углеводородов, которая с электрической точки зрения выполняет функцию логического ключа. Другими словами, эта молекула представляет собой крошечный молекулярный транзистор, на базе которого можно будет создать более сложные логические цепи и даже элементы высокопроизводительных и энергоэффективных процессоров.

Специалисты компании Roswell Biotechnologies, работавшие совместно с учеными из различных научных учреждений, создали первый в своем роде молекулярный электронный чип, в состав которого входят отдельные молекулы, функционирующие в качестве отдельных элементов схемы этого чипа. Данное направление находится в разработке уже более 50 лет, и оно считается весьма перспективным с точки зрения продолжения соблюдения известного всем закона Гордона Мура. А появление первого чипа, позволяющего производить наблюдения за взаимодействиями отдельных молекул, приведет к существенным скачкам в развитии таких областей, как разработка новых лекарственных препаратов, диагностика различных заболеваний, секвенирование ДНК и т.п.

На свете существуют так называемые топологические материалы, внутри которых электроны перемещаются лишь по поверхности или по граням материала практически без потерь энергии. Эти материалы считаются крайне перспективными для создания электроники следующих поколений, высокоэффективной и малогабаритной. Но пока еще существует одна проблема, которую так и не удалось преодолеть ученым, транзисторы на базе топологических материалов не могут быть включены или выключены без рассеивания электронов, а значит без потерь энергии.

Международная группа ученых, в состав которой входили исследователи из Японии, Китая, России и Австралии, использовали разработанный ими уникальный инструмент, встроенный в конструкцию типового электронного микроскопа, и создали крошечный транзистор, размер которого в 25 тысяч раз меньше толщины человеческого волоса. Создание этого транзистора, исходным материалом для которого была обычная углеродная нанотрубка, стало результатом работы и исследований, длившихся без малого пять лет.

На проходившей недавно в Сан-Франциско конференции IEDM представители компаний IBM и Samsung объявили об успешной разработке нового типа транзисторов, которые будут располагаться на поверхности чипа в вертикальном положении. Отметим, что на чипах всех современных процессоров и систем-на-чипе транзисторы располагаются на поверхности в горизонтальной плоскости и в этой же плоскости также протекают электрические токи, от одного участка транзистора к другому. В отличие от этого, компоненты транзисторов VTFET (Vertical Transport Field Effect Transistors) располагаются перпендикулярно друг к другу, а электрический ток через транзистор течет в вертикальном направлении.

Когда два региона из сверхпроводящего материала разделены тонким слоем не сверхпроводящего материала, возникает известный квантовый эффект, эффект Джозефсона, благодаря которому два региона объединяются и действуют так, словно между ними нет разделительного слоя. А если материал разделительного слоя является полуметаллическим ферромагнетиком, то на этой границе возникает целый ряд весьма экзотических эффектов, объединяющих в себе многие свойства сверхпроводимости и спинтроники, которые могут быть использованы в будущих квантовых и спинтронных технологиях.

Напомним нашим читателям, что информация в классических компьютерах кодируется последовательностью 1 и 0, что реализуется при помощи достаточно простых электронных методов. Также такая кодировка информации достаточно проста для создания устройств-повторителей, которые усиливают сигналы и позволяют ретранслировать информацию на большие расстояния. Квантовая же информация передается при помощи более сложных явлений, таких, как поляризация фотонов света или спин электрона, и для обеспечения передачи квантовой информации на большие расстояния требуются, соответственно, более сложные методы.

В этом месяце отмечается 50-я годовщина с момента появления Intel 4004, первого в мире коммерческого микропроцессора, упакованного в виде однокристальной схемы. Этот микропроцессор изначально был разработан для настольного калькулятора японского производства, но его появление стало тем толчком, который дал импульс появлению и дальнейшему распространению персональных компьютеров.

Для того, чтобы иметь возможность обучать и использовать искусственные нейронные сети за приемлемое для этого время, специалисты, работающие в данном направлении, нуждаются в специализированных электронных и вычислительных устройствах. В последние годы множество исследовательских групп пытались создать подобные устройства, используя совершенно различные подходы, и, благодаря этим усилиям в настоящее время существует множество различных типов тензорных процессоров, процессоров, имеющих нейроморфную архитектуру, работа которых подражает работе головного мозга.

Всем известно, что практически любые электронные устройства нагреваются во время своей работы. Тепло, являющееся побочным продуктом, значительно влияет на конструкцию электронных устройств, для того, чтобы избежать их "прожарки" и выходя из строя требуется использование охлаждающих систем различного типа. А поскольку размер электронных устройств сокращается с каждым днем, все большее значение обретает проблема изоляции некоторых чувствительных компонентов от компонентов и областей, сильно нагревающихся во время работы.

Инженеры и ученые из Северо-Западного университета Northwestern University снабдили микрочипы совершенно новой для них способностью - способностью самостоятельно летать в воздухе. Конструкция таких летающих микрочипов, напоминающая крошечный пропеллер, скопирована со строения семян некоторых растений, которые подхватываются и разносятся ветром на достаточно большие расстояния. И, благодаря своим малым габаритам, новые летающие микрочипы являются самыми маленькими летающими рукотворными изделиями на сегодняшний день.

Международная исследовательская группа, в которую входили ученые из университета Регенсбурга, Германия, ученые из Беркли и Йельского университета, США, Кембриджа, Великобритания, и Цукубы, Япония, произвела измерения весьма странного эффекта, возникающего в среде одного из относительно новых видов полупроводниковых материалов. Согласно полученным результатам, некоторые электроны в этом материале ведут себя так, словно они обладают массой с отрицательным значением.