Як повідомляє Auburn University Department of Physics, науковці створили новий клас матеріалів, що дозволяє точно керувати вільними електронами. Це відкриття може докорінно змінити роботу комп'ютерів, штучного інтелекту та хімічного виробництва, пише Kreschatic.
НавігаціяЯк електрони керують майбутнім технологійМатеріали, що суперечать законам природи.Від квантових обчислень до нових каталізаторівСтабільність та розширення — ключ до практичного використання.
Дослідники розробили речовини, у яких електрони можуть рухатися без прив'язки до атомів, утворюючи структури, що відкривають шлях до нових квантових технологій. Такий підхід здатен не лише прискорити обчислення, а й створити каталізатори майбутнього, які прискорюють хімічні реакції у виробництві ліків чи палива.
Як електрони керують майбутнім технологій
Електрони — це невидимі агенти, які забезпечують функціонування всіх електронних пристроїв. Вони виконують важливі ролі в передачі енергії, утворенні хімічних зв'язків і генерації електричного струму. Проте в звичайних матеріалах їхній рух обмежений атомними границями. Це є причиною, чому швидкість певних процесів підпорядковується природним фізичним законам.
У нових матеріалах, які науковці назвали електридами, електрони рухаються вільно, ніби у відкритому просторі. Це дозволяє створювати схеми, що можуть адаптуватися під потреби -- від надпотужних комп'ютерів до більш ефективних хімічних реакторів.
Матеріали, що суперечать законам природи.
Керівник дослідження, доктор Евангелос Міліордос, підкреслює, що можливість "контролювати" вільні електрони відкриває нові горизонти для створення матеріалів, яких не існує в природі. У процесі експериментів вчені успішно закріпили молекули так званих "електронних попередників у розчині" на поверхнях алмазу та карбіду кремнію, в результаті чого була отримана стабільна структура з адаптивними електронними характеристиками.
Ці електроди, що розташовані на поверхні, надають можливість контролювати рух електронів: вони здатні об'єднуватися в "острови", які функціонують як квантові біти, або утворювати "металеві моря", що забезпечують проведення складних хімічних реакцій. Це поєднання стабільності та можливості налаштування робить це відкриття винятковим.
Від квантових обчислень до нових каталізаторів
Потенціал цього відкриття має двосторонній характер. З одного боку, ці матеріали можуть слугувати фундаментом для розробки квантових комп'ютерів, які виконують обчислення в мільйони разів швидше, ніж існуючі технології. З іншого боку, вони можуть значно прискорити промислові процеси, трансформуючи методи виробництва пального, ліків та наноматеріалів.
Науковці пояснюють: керування розподілом електронів дозволяє не лише впливати на електропровідність, а й фактично "програмувати" хімічні процеси. Це може стати основою нової епохи в енергетиці та промисловості.
Стабільність та розширення — ключ до практичного використання.
Раніше такі матеріали вважалися ненадійними, оскільки вони руйнувалися під час спроб їхнього масштабного відтворення. Проте команда з Оберну змогла вирішити цю проблему, розробивши стабільну версію електридів, яку можна наносити на тверді поверхні без втрати її характеристик.
Тепер дослідники мають намір випробувати, як ці матеріали функціонують в умовах, наближених до реальних. В разі успішного проведення експериментів, в найближчі роки ми можемо стати свідками появи нового покоління процесорів та промислових систем, здатних працювати у сотні разів швидше.
Нагадаємо, раніше ми писали про те, як новий браузер Atlas від OpenAI може стати зручним, але водночас небезпечним інструментом для користувачів.
#Енергія #Штучний інтелект #Процесор (обчислювальний) #Квантові обчислення #Комп'ютер. #Молекула #Атом #Швидкість #Електричний струм #Каталізатор #Паливо #Ядерний реактор #Квант #Діамант #Хімічна реакція #Наноматеріали #Електрон #Хімічний зв'язок #Обернський університет #Електропровідність #Карбід кремнію
