p Imagine padronizar e visualizar o silício em nível atômico, algo que, se feito com sucesso, irá revolucionar a indústria de computação quântica e clássica. Uma equipe de cientistas em Edmonton, Canadá fez exatamente isso, liderado por um físico de renome mundial e seu pupilo promissor. p A estudante de PhD da Universidade de Alberta, Taleana Huff, juntou-se a seu supervisor Robert Wolkow para canalizar uma técnica chamada microscopia de força atômica - ou AFM - para padronizar e criar imagens de circuitos eletrônicos no nível atômico. Esta é a primeira vez que a poderosa técnica foi aplicada à fabricação em escala atômica e imagem de uma superfície de silício, notoriamente difícil porque o ato de aplicar a técnica corre o risco de danificar o silício. Contudo, a recompensa vale o risco, porque esse nível de controle pode estimular a revolução da indústria de tecnologia.

p "É como o braille, "explica Huff." Você traz a ponta atomicamente afiada bem perto da superfície da amostra para simplesmente sentir os átomos usando as forças que existem naturalmente entre todos os materiais. "

p Um dos problemas de trabalhar na escala atômica é o risco de perturbar o que você está medindo pelo ato de medi-lo. Huff, Wolkow, e seus colaboradores de pesquisa superaram amplamente esses problemas e, como resultado, agora podem construir movendo átomos individuais:o mais importante, essas estruturas definidas atomicamente resultam em um novo nível de controle sobre elétrons únicos.

p Esta é a primeira vez que a poderosa técnica de AFM demonstrou ver não apenas os átomos de silício, mas também as ligações eletrônicas entre esses átomos. Central para a técnica é uma nova abordagem computacional poderosa que analisa e verifica a identidade dos átomos e ligações vistas nas imagens. "Não poderíamos ter realizado esses cálculos novos e exigentes sem o suporte da Compute Canada. Esta abordagem combinada de computação e medição tem sucesso na criação de uma base para uma nova geração de arquiteturas de computação clássica e quântica, "diz Wolkow.

p Ele tem como objetivo de longo prazo fazer circuitos à base de silício ultrarrápidos e ultrabaixa energia, potencialmente consumindo dez mil vezes menos energia do que o que está no mercado.

p "Imagine, em vez da bateria do seu telefone durar um dia que poderia durar semanas a fio, porque você está usando apenas alguns elétrons por padrão computacional, "diz Huff, que explica que a precisão do trabalho permitirá ao grupo e aos investidores em potencial da indústria padronizar geometricamente os átomos para fazer praticamente qualquer tipo de estrutura lógica imaginável.

p Esse trabalho prático foi exatamente o que atraiu o autodenominado canadense de nascimento americano por personalidade à física da matéria condensada na Faculdade de Ciências da Universidade de Alberta. Após o trabalho de graduação em astrofísica - e um estágio na NASA - Huff sentiu o desejo de ser mais tangível com seu trabalho de pós-graduação. (Com hobbies que incluem levantamento de peso e restauração de motocicletas, ela vem pelo desejo de tangibilidade muito honestamente.) "Eu queria algo que pudesse tocar, algo que seria um produto físico com o qual eu poderia trabalhar imediatamente, "diz Huff.

p E em termos de quem ela queria trabalhar, ela foi direto para o topo, procurando Wolkow, renomado em todo o mundo por seu trabalho com pontos quânticos, laços pendentes, e o trabalho de promoção da indústria em ciência em escala atômica. "Ele simplesmente tem tanta paixão e convicção pelo que faz, "ela continua." Com Bob, é como, 'nós vamos mudar o mundo.' Acho isso muito inspirador, "diz Huff.

p "Taleana tem a paixão e a motivação para realizar coisas muito desafiadoras. Ela agora tem compreensão e habilidades que são verdadeiramente únicas no mundo, o que nos dá uma grande vantagem no campo, "diz Wolkow." Só precisamos trabalhar em seu gosto musical, "acrescenta ele com uma risada.

p As últimas descobertas da pesquisa do grupo, "Possível observação de contraste de ligação química em imagens AFM de uma superfície de silício terminada em hidrogênio" foi publicado em 13 de fevereiro, Edição de 2017 de Nature Communications .