Учеными из Канады созданы квантовые точки на основе одиночных атомов. Это позволяет получить новый уровень контроля над отдельными электронами и в будущем помочь развитию квантовых устройств.

Нанотехнологи из Национального Института Нанотехнологий Канады (Canada’s National Institute for Nanotechnology) и Института Альберты (University of Alberta) добились работы одноатомной квантовой точки на кремниевой подложке. Это также самая миниатюрная квантовая точка на сегодня – диаметр всего устройства менее одного нанометра.

Еще одно достижение Роберта Волкова (Robert Wolkow) и его коллег состоит в том, что новое наноустройство моет работать при комнатных температурах, в то время как большинство традиционных квантовых точек требуют для работы криогенные температуры.

Ранее созданные квантовые точки диаметром от 2 до 10 нанометров состояли из большого количества атомов, что существенно затрудняло работу с ними. Волков поясняет, что интеграция одноатомной квантовой точки на кремниевую основу снимает проблему внедрения квантовых устройств в состав традиционной электроники.

Компьютерная модель квантовой точки, работающей как квантово-клеточный автомат (QCA):

Вполне возможно, что благодаря исследованиям ученых появится возможность конструировать первые прототипы коммерческих квантовых устройств – криптографических компьютеров и квантовых систем обработки данных.

Предпосылки к тому есть – устройство в тысячу раз меньше традиционных коммерческих нанотранзисторов и потребляет, соответственно, гораздо меньше энергии. Как считает Волков, высокопроизводительные и экономичные квантовые компьютеры, произведенные с помощью нанотехнологий, – это ближайшее будущее, а не фантастика.

О своих достижениях ученые сообщили в публикации журнала Physical Review Letters от 27 января 2009: “Controlled Coupling and Occupation of Silicon Atomic Quantum Dots at Room Temperature”.

Свидиненко Юрий