Os fios condutores mais estreitos de silício já feitos mostram a mesma capacidade de corrente do cobre
p Imagem:UNSW Sydney
p Os mais estreitos fios condutores de silício já feitos - apenas quatro átomos de largura e um átomo de altura - mostraram ter a mesma capacidade de transporte de corrente elétrica do cobre, de acordo com um novo estudo publicado hoje na revista
Ciência . p Apesar de seu diâmetro incrivelmente pequeno - 10, 000 vezes mais finos que um cabelo humano - esses fios têm propriedades elétricas excepcionalmente boas, aumentando as esperanças de que servirão para conectar componentes de escala atômica nos computadores quânticos de amanhã.
p "A interconexão de fiação desta escala será vital para o desenvolvimento de futuros circuitos eletrônicos em escala atômica, "diz o principal autor do estudo, Bent Weber, um aluno de PhD no Centro de Excelência da ARC para Computação Quântica e Tecnologia de Comunicação da University of New South Wales, em Sydney, Austrália.
Vídeo:O estudante de doutorado Bent Weber criou o menor fio condutor de silício já feito, levando-nos um passo mais perto da criação de um computador quântico prático. p Os fios foram feitos colocando precisamente cadeias de átomos de fósforo dentro de um cristal de silício, de acordo com o estudo, que inclui pesquisadores da University of Melbourne e da Purdue University nos Estados Unidos.
p Os pesquisadores descobriram que a resistividade elétrica de seus fios - uma medida da facilidade com que a corrente elétrica pode fluir - não depende da largura do fio. Seu comportamento é descrito pela lei de Ohm, que é uma lei fundamental da física ensinada a todos os alunos do ensino médio.
p "É extraordinário mostrar que essa lei básica ainda se mantém, mesmo quando se constrói um fio a partir dos blocos de construção fundamentais da natureza - átomos, "diz Weber.
p A descoberta demonstra que as interconexões elétricas em silício podem encolher para dimensões atômicas sem perda de funcionalidade, diz o Diretor do Centro e líder da pesquisa, Professora Michelle Simmons.
p Fios de apenas um átomo de altura foram criados pela inserção de uma cadeia de átomos de fósforo em um cristal de silício por uma equipe de pesquisadores da Universidade de New South Wales, Melbourne University e Purdue University. Esta imagem de uma simulação computacional dos fios mostra a densidade do elétron à medida que os elétrons fluem da esquerda para a direita. Os fios são 20 vezes menores do que os menores fios agora disponíveis e medem apenas quatro átomos de largura por um átomo de fósforo de altura. Crédito:Purdue University / Sunhee Lee, Hoon Ryu e Gerhard Klimeck
p "Impulsionado pela indústria de semicondutores, os componentes do chip do computador diminuem continuamente de tamanho, permitindo computadores cada vez menores e mais poderosos, "Simmons diz.
p "Nos últimos 50 anos, esse paradigma estabeleceu a indústria de microeletrônica como um dos principais impulsionadores do crescimento econômico global. Um dos principais focos do Centro de Excelência da UNSW é levar essa tecnologia para o próximo nível para desenvolver um quantum à base de silício computador, onde átomos individuais servem como unidades individuais de computação, " ela diz.
p "Tudo se resumirá ao fio. Estamos no limiar de fazer transistores de átomos individuais. Mas para construir um computador quântico prático, reconhecemos que a fiação e os circuitos de interconexão também precisam ser reduzidos à escala atômica."
p A criação de tais componentes minúsculos foi possível usando uma técnica chamada microscopia de tunelamento de varredura. "Esta técnica não só nos permite criar imagens de átomos individuais, mas também manipulá-los e colocá-los em posição, "diz Weber.