Superrýchle kvantové spínače

Vedecký tím z Northeastern University vyvinul metódu, ktorá umožňuje výrazné zrýchlenie výpočtových operácií a redukuje ich trvanie.

Rýchlo, rýchlo, rýchlo – aj takto by sme mohli označiť tep našej doby. Internetová sieť 5G, ktorá poskytuje nový stupeň rýchlosti, spoľahlivosti a konektivity, má potenciál zmeniť náš život a  spôsob, akým komunikujeme, pracujeme a zabávame sa. Značka 5G nemá nijaký technický podklad, je to piata generácia komunikačných technológií mobilného širokopásmového pripojenia. Nová sieť 5G je 35-krát rýchlejšia než v súčasnosti používaná sieť 4G. To znamená, že to, čo sa naťahovalo do počítača za 35 sekúnd, by malo teraz trvať len sekundu. Je pripravená aj na nahrávanie vysokokvalitných 8K videí alebo hologramov.

Rýchlejší internet prináša zvyšovanie prenosových rýchlostí a spínacích časov, čím sa zvyšuje efektívna činnosť rôznych sieťových aplikačných systémov. Nedávno vyšla v odbornej tlači publikácia amerického vedeckého tímu, ktorému sa podaril prelomový objav v oblasti rýchlosti spínania: nové kvantové spínače núkajú až tisícnásobne vyššiu spínaciu či prepínaciu rýchlosť. Tento prelom sa podaril tímu z Northeastern University, ktorý vyvinul metódu nazvanú tepelné kalenie. Ňou možno regulovať kvantový materiál, čo mu umožňuje rýchlo prepínať medzi vodivým a izolačným stavom. Táto inovácia má potenciál vytvárať zariadenia pracujúce až tisícnásobne rýchlejšie ako terajšie technológie na báze kremíka.

Terahertzový skok

Vedecký tím sa sústredil na kvantový kryštál známy ako 1T-TaS₂, ktorý vykazuje zaujímavé správanie. Keď aplikovali na materiál špecifické pulzy tepla a chladu, materiál prešiel do stavu, ktorému dali vedci názov skrytý kovový stav. V minulosti sa tento stav vyskytoval len pri extrémne nízkych teplotách a trval veľmi krátko. V súčasnosti dokážu vedci aktivovať tento stav už pri približne izbovej teplote a udržať ho celé mesiace. Nová metóda používa na zmenu vlastností materiálu svetelné impulzy, a to namiesto spoliehania sa na kremíkové priechody. Keďže svetlo sa šíri väčšou rýchlosťou než ktorýkoľvek nosič signálov, nový proces umožňuje dosiahnuť spínacie rýchlosti v terahertzovej oblasti, ďaleko za teraz používanou gigahertzovou oblasťou. Tento pokrok umožňuje zrýchliť výpočtové operácie a zredukovať trvanie technologických a komunikačných operácií.

Autor článku: RADOMÍR MLÝNEK