موارد مهم
- محققان می گویند پیشرفت در استفاده از نور برای ارسال اطلاعات می تواند به ابزارهایی با مصرف بسیار کم انرژی منجر شود.
- محققان از نوع جدیدی از نیمه رسانا برای ایجاد نقاط کوانتومی که شبیه یک کارتن تخم مرغ قرار گرفته اند استفاده کردند.
- تحقیق جدید در میان انبوهی از فناوری‌های جدید است که می‌تواند دستگاه‌های بسیار کم مصرف را امکان‌پذیر کند.
یک پیشرفت اخیر در ارسال اطلاعات با استفاده از نور می تواند به ابزارهایی با مصرف بسیار کم انرژی منجر شود.
محققان نشان دادند که چگونه می توانند از یک اثر کوانتومی به نام غیرخطی برای اصلاح و تشخیص سیگنال های نور ضعیف استفاده کنند. این توسعه در نهایت می تواند در دستگاه های الکترونیکی شخصی استفاده شود. اما انتظار نداشته باشید که به این زودی یک ابزار کوانتومی را در Best Buy ببینید.
اسکات هانسون، موسس و مدیر ارشد فناوری Ambiq، شرکتی که در دستگاه‌های کم مصرف متخصص است، رویکردی که در این مقاله توضیح داده شد، مرتبط و هیجان‌انگیز است، اما به نظر می‌رسد که با استقرار فاصله زیادی دارد. در یک مصاحبه ایمیلی گفت.
"تراشه های مورد استفاده در جدیدترین گجت های امروزی تقریباً بر اساس همان "سوئیچ های" مبتنی بر سیلیکون هستند که برای دهه ها وجود داشته اند. حتی تغییرات جزئی در نحوه تولید این تراشه ها سال ها طول می کشد تا به کار گرفته شوند."
اثرات کوانتومی منجر به کشف
محققان از نوع جدیدی از نیمه هادی ها برای ایجاد نقاط کوانتومی که شبیه به یک کارتن تخم مرغ قرار گرفته اند استفاده کردند. این تیم این چشم انداز انرژی کارتن تخم مرغ را با دو تکه نیمه هادی تولید کردند که مواد دو بعدی در نظر گرفته می شوند زیرا از یک لایه مولکولی منفرد ساخته شده اند که فقط چند اتم ضخامت دارند.
نیمه هادی های دو بعدی دارای ویژگی های کوانتومی هستند که با قطعات بزرگتر بسیار متفاوت است و می توانند در دستگاه های کم مصرف استفاده شوند.
برای اینکه این امر پایدار باشد، باید راهی برای حفظ عمر باتری پیدا کنیم - که به معنای راه‌اندازی وسایل الکترونیکی با قدرت کمتر است.
هوی دنگ، پروفسور فیزیک، محققان به این فکر کرده اند که آیا اثرات غیرخطی قابل تشخیص را می توان در سطوح توان بسیار پایین تا فوتون های منفرد حفظ کرد. و نویسنده ارشد مقاله در نیچر که این تحقیق را توصیف می‌کند، در یک بیانیه خبری گفت.
یک چالش کلیدی که محققان باید بر آن غلبه می کردند این بود که چگونه نقاط کوانتومی را کنترل کنند. برای کنترل نقاط به صورت گروهی با نور، تیم با ساختن یک آینه در پایین، قرار دادن نیمه هادی در بالای آن و سپس قرار دادن آینه دوم در بالای نیمه هادی، یک تشدید کننده ساخت.
ژانگ لانگ، محقق فوق دکترا در آزمایشگاه دنگ و اولین نویسنده مقاله، در بیانیه مطبوعاتی گفت: "شما باید ضخامت را بسیار محکم کنترل کنید تا نیمه هادی در حداکثر میدان نوری قرار گیرد.".
نیمه هادی های دو بعدی جدید می توانند دستگاه های کوانتومی را به جای سرمای شدیدی که در حال حاضر مورد نیاز است به دمای اتاق برسانند.
استیو فارست، استاد مهندسی و یکی از نویسندگان مقاله، با اشاره به روند تراکم ترانزیستورها بر روی یک تراشه که هر دو سال یک بار دو برابر می شود، گفت: "ما به پایان قانون مور می رسیم." انتشار خبر.
"مواد دو بعدی دارای خواص الکترونیکی و نوری بسیار هیجان انگیزی هستند که در واقع ممکن است ما را به سرزمینی فراتر از سیلیکون هدایت کنند."
چارلی گوتز، مدیر عامل پاورکست، یک شرکت برق بی‌سیم، در مصاحبه‌ای با ایمیل گفت: اگر تحقیقات دنگ نتیجه دهد، دستگاه‌های بسیار کم توان (ULPD) می‌توانند برای کاربران سود زیادی داشته باشند.او افزود: "آنها شبکه های IoT را در همه جا پیکربندی و استقرار می دهند. اینها به نوبه خود هوش مصنوعی را تغذیه می کنند که می تواند کمیت ورودی را به خروجی با کیفیت تبدیل کند."
"ULPD ها عامل توانمندی خواهند بود که شهرهای سبزتر، ایمن تر و کارآمدتر و هوشمند آینده را هدایت خواهند کرد."
کاوش بسیاری از خیابان ها برای کم مصرف
محققان در حال بررسی تعداد زیادی از فناوری‌های دیگر هستند که می‌توانند دستگاه‌های بسیار کم مصرف را امکان‌پذیر کنند.
"گوتز گفت: "در چند سال اخیر پیشرفت های چشمگیری در فضای سیستم روی تراشه (SoC) صورت گرفته است. این دستگاه‌های کم‌مصرف می‌توانند سال‌ها با باتری کار کنند و مهم‌تر از آن، می‌توانند به‌صورت بی‌سیم از راه دور با استفاده از فرکانس‌های رادیویی یا در برخی موارد، مادون قرمز تغذیه شوند.»
هانسون گفت:نژاد بشر در باتری ها از تلفن هوشمند گرفته تا هشدار آتش شنا می کند. او افزود: «این به سرعت غیرقابل کنترل می‌شود زیرا لباس‌ها، خانه‌ها و شهرهای اطراف ما همه «هوشمند» و «متصل می‌شوند».
"برای اینکه این امر پایدار باشد، ما باید راهی برای حفظ عمر باتری پیدا کنیم - که به معنای استفاده از وسایل الکترونیکی با توان کمتر است. فن آوری هایی که این هدف "صرف انرژی کمتر" را انجام می دهند بسیار مهم هستند."
