Folje kryesore
- Studiuesit thonë se një përparim në përdorimin e dritës për dërgimin e informacionit mund të çojë në pajisje me konsum jashtëzakonisht të ulët të energjisë.
- Kërkuesit përdorën një lloj të ri gjysmëpërçuesi për të krijuar pika kuantike të renditura si një kuti veze.
- Kërkimi i ri është ndër një mori teknologjish të reja që mund të lejojnë pajisje me fuqi jashtëzakonisht të ulët.
Një zbulim i fundit në dërgimin e informacionit duke përdorur dritën mund të çojë në pajisje me konsum jashtëzakonisht të ulët të energjisë.
Studiuesit demonstruan se si mund të përdornin një efekt kuantik të njohur si jolinearitet për të modifikuar dhe zbuluar sinjalet e dobëta të dritës. Zhvillimi përfundimisht mund të përdoret në pajisjet elektronike personale. Por mos prisni të shihni një vegël kuantike në Best Buy në çdo kohë së shpejti.
"Qasja e përshkruar në këtë artikull është e rëndësishme dhe emocionuese, por duket se është shumë larg vendosjes," Scott Hanson, themeluesi dhe shefi i teknologjisë i Ambiq, një firmë e specializuar në pajisjet me fuqi të ulët, tha në një intervistë me email.
"Cip-et e përdorura në pajisjet e fundit të sotme bazohen në afërsisht të njëjtët 'çelës' me bazë silikoni që kanë ekzistuar për dekada. Edhe ndryshimet e vogla në mënyrën e prodhimit të këtyre çipave kërkojnë shumë vite për t'u vendosur."
Efektet kuantike çojnë në zbulim
Kërkuesit përdorën një lloj të ri gjysmëpërçuesi për të krijuar pika kuantike të renditura si një kuti veze. Ekipi prodhoi këtë peizazh energjie të kartonit të vezëve me dy thekon gjysmëpërçues, të cilët konsiderohen si materiale dydimensionale, sepse ato janë bërë nga një shtresë e vetme molekulare, vetëm disa atome të trasha.
Gjysmëpërçuesit dydimensionale kanë veti kuantike që janë shumë të ndryshme nga pjesët më të mëdha dhe mund të përdoren në pajisjet me fuqi të ulët.
Që kjo të jetë e qëndrueshme, ne duhet të gjejmë një mënyrë për të ruajtur jetëgjatësinë e baterisë - që do të thotë të përdorësh pajisjet elektronike me më pak energji.
"Studiuesit kanë pyetur veten nëse efektet jolineare të dallueshme mund të mbahen në nivele jashtëzakonisht të ulëta fuqie deri tek fotonet individuale. Kjo do të na sillte në kufirin më të ulët themelor të konsumit të energjisë në përpunimin e informacionit, " Hui Deng, një profesor i fizikës dhe autori i lartë i punimit në Nature që përshkruan hulumtimin, tha në një njoftim për shtyp.
Një sfidë kryesore që studiuesit duhej të kapërcenin ishte se si të kontrollonin pikat kuantike. Për të kontrolluar pikat si një grup me dritë, ekipi ndërtoi një rezonator duke bërë një pasqyrë në fund, duke vendosur gjysmëpërçuesin sipër saj dhe më pas duke depozituar një pasqyrë të dytë në majë të gjysmëpërçuesit.
"Duhet të kontrolloni trashësinë shumë fort në mënyrë që gjysmëpërçuesi të jetë në maksimum të fushës optike," tha në deklaratën për shtyp Zhang Long, një studiues postdoktoral në laboratorin e Dengit dhe autori i parë i letrës..
Gjysmëpërçuesit e rinj 2D mund t'i sjellin pajisjet kuantike në temperaturën e dhomës në vend të të ftohtit ekstrem që kërkohet aktualisht.
"Ne po i afrohemi fundit të Ligjit të Moore," tha Steve Forrest, një profesor inxhinierie dhe bashkëautor i punimit, duke iu referuar prirjes së densitetit të transistorëve në një çip që dyfishohet çdo dy vjet, në njoftimi për lajmet.
"Materialet dydimensionale kanë shumë veti emocionuese elektronike dhe optike që në fakt mund të na çojnë në atë tokë përtej silikonit."
Nëse kërkimi i Deng jep rezultate, pajisjet me fuqi ultra të ulët (ULPD) mund të jenë me përfitim të madh për përdoruesit, tha Charlie Goetz, CEO i Powercast, një kompani energjie pa tel, në një intervistë me email."Ato do të mundësojnë konfigurimin dhe vendosjen e rrjeteve të kudondodhura IoT. Këto, nga ana tjetër, do të ushqejnë AI, e cila më pas mund të konvertojë sasinë e hyrjes në prodhim cilësor," shtoi ai.
"ULPD-të do të jenë faktori mundësues që do të nxisë qytetet më të gjelbra, më të sigurta, më efikase dhe inteligjente të së ardhmes."
Eksplorimi i shumë rrugëve me fuqi të ulët
Studiuesit po eksplorojnë një mori teknologjish të tjera që mund të lejojnë pajisje me fuqi jashtëzakonisht të ulët.
"Ka pasur përparime mbresëlënëse në hapësirën System on a Chip (SoC) këto vitet e fundit," tha Goetz. "Këto pajisje me fuqi të ulët mund të funksionojnë për vite me bateri dhe, më e rëndësishmja, mund të furnizohen me valë në një distancë duke përdorur frekuenca radio ose në disa raste, infra të kuqe."
Raca njerëzore po noton në bateri nga telefonat inteligjentë te alarmet e zjarrit, tha Hanson. "Kjo po bëhet shpejt e pamenaxhueshme pasi veshjet tona, shtëpitë dhe qytetet përreth nesh bëhen të gjithë 'të zgjuar' dhe 'të lidhur'," shtoi ai.
"Që kjo të jetë e qëndrueshme, ne duhet të gjejmë një mënyrë për të ruajtur jetëgjatësinë e baterisë - që do të thotë të përdorësh elektronikën me më pak energji. Teknologjitë që përmbushin këtë qëllim për 'të konsumuar më pak energji' janë kritike."
