Создано квантово-электронное устройство, способное работать около года на одном импульсе энергии - «Наука и технологии»

Несколько последних лет в области электроники, в частности в области устройств из разряда Интернета Вещей, наблюдается тенденция постоянного увеличения энергетической эффективности этих устройств. Это происходит благодаря тому, что ученые и инженеры постоянно изобретают новые методы, позволяющие обеспечить более длительную работу устройств при меньших затратах энергии. Своего рода рекорда в этом направлении удалось добиться ученым из Вашингтонского университета, созданный в их лаборатории опытный вариант датчика-логгера способен работать около года на энергии всего одного импульса, которая эквивалентна суммарной энергии всего 50 миллионов электронов. А достигнуто это было за счет использования физического явления, называемого квантовым туннелированием.

Законы квантовой физики, которые действую на уровне отдельных атомов и субатомных частиц, определяют то, что электрон может вести себя, как частица и как волна одновременно. Это явление называется квантовым дуализмом и в данном случае оно используется для управления перемещениями электронов из одной части схемы в другие практически без потерь энергии.

В обычных электронных устройствах для возникновения электрического тока, который является основным носителем информации, требуется постоянное снабжение электронов избыточной энергией для того, чтобы они могли преодолевать возникающие на их пути потенциальные барьеры. И если вы собираетесь сделать действительно эффективное устройство, работающее с очень малыми затратами энергии, то преодоление потенциальных барьеров необходимо реализовывать более "хитрыми" путями, нежели при традиционном подходе.