Tek bir atomdan dünyanın en küçük transistörü

Bilim adamları, klasik yarı-iletkenlerin sanayi üretiminde daha önce kullanılan teknikleri, "tünel etkili" bir mikroskopla birleştirerek, bilgisayar yongasının tercih edilen materyali silisyum katmanına tam bir uyumla bu fosfor atomunu yerleştirmeyi başardılar.
Araştırmacılar, altı silisyum atomundan birini fosfor atomuyla, yarım nanometreden daha yüksek bir kesinlikle değiştirdiler. (1 nanometre, bir milimetrenin bir milyonda birinden daha küçük)

İngiliz bilim dergisi Nature Nanotechnology'de yayımlanan araştırmaya göre, bilim adamları şimdiye kadar böyle operasyonlarda 10 nanometre kesinlikte başarı sağlıyorlardı ve atomik ölçekte bunun önemli bir hata marjı olabileceğini belirtiyorlar.
Araştırmada yer alan Avustralya'nın Sydney kentindeki Güney Yeni Galler Üniversitesi kuantum bilgisayar merkezinden Martin Füchsle, bu tek bir atomu yerleştirmenin, benzersiz bir hız ve hesap gücü imkanı sunan bir kuantum bilgisayarında kullanılması istendiğinden, gerçekten önemli olduğunun altını çizdi.

Kuantum bilgisayar merkezinin yöneticisi Michelle Simmons ve ekibi tarafından yapılan testlerde de fosfor atomunun, klasik elektronikte kullanıldığı gibi bir transistör görevini rahatlıkla yerine getirebileceği teyit edildi. Bu tek bir atom, bir elektrik sinyalini kesip, açabilir ya da yükseltici olarak kullanılabilir.

Bu atom transistörü daha da önemlisi kuantum özelliklerinin bir bölümünü muhafaza ederek, başka uygulamaların yolunu da açabilir. Atomlar düzeyindeki kuantum fiziği, daha büyük ölçekte uygulanan klasik fizik kurallarına aslında uymuyor.

Deney aşamasındaki bu tekniğin atom ölçeğindeki silisyum transistörlerinin geliştirilmesi için özellikle uygun olduğunu ve bu yaklaşımlarının kuantum bilgisayarlarında kullanılabileceğine işaret eden araştırmacılar, bunun bir ilk adım olduğunu, bir kuantum bilgisayarı yapmak için birbirinin ardı sıra çok sayıda atomik transistör yerleştirmek gerektiğinin altını çizdiler.

Avustralyalı bilim adamları, ilk sonuçların çok cesaret verici olduğunu ve tek bir atomdan oluşan bir aygıtı yapmanın ve nanoteller yardımıyla kontrolünün mümkün olduğunu gösterdiğini belirttiler.