Un equipo dirigido por el profesor Thomas Himmel del Instituto de tecnología de Karlsruhe en Alemania ha desarrollado un único transistor de átomo-un componente electrónico cuántico que utiliza una corriente para controlar un único desplazamiento Atom para lograr un interruptor. Los transistores del solo-átomo pueden funcionar en la temperatura ambiente y consumir poca electricidad, que abre nuevas aplicaciones para la tecnología de información futura.
Los resultados se han publicado en la revista de materiales avanzados. La digitalización tiene una enorme demanda de energía, y en los países industrializados, la tecnología de la información representa actualmente más del 10% del consumo total de energía industrial, ya sea un centro de procesamiento de computadoras, un PC o una variedad de aplicaciones embebidas desde una lavadora a un smartphone. Actualmente, unos cuantos euros de memoria USB contienen cientos de miles de millones de transistores. El futuro del transistor átomo único desarrollado por el Instituto de tecnología de Karlsruhe puede mejorar significativamente la eficiencia energética de la misma, dijo el profesor himell, "con este componente electrónico cuántico, el consumo de energía será inferior a 10.000 veces el de la electrónica de silicio convencional."
El profesor himell es el director del Instituto de investigación de electrones y fotones de un solo átomo en la Escuela Politécnica de Karlsruhe, conocido como el pionero de la electrónica de átomo único. En un artículo publicado en la revista Advanced Materials, los investigadores describieron cómo crear dos pequeños contactos metálicos entre hendiduras con sólo una anchura de átomo metálico para lograr el límite mínimo que el transistor actual puede alcanzar. El profesor himell dijo: "movemos un solo átomo de plata a través de un pulso controlado electrónicamente en esta brecha para completar el cierre del circuito; Cuando desplazamos el átomo de plata de la brecha, el circuito se corta, realizando así el movimiento reversible controlado del transistor más pequeño del mundo en el caso de un solo átomo bajo energía.
A diferencia de los componentes electrónicos cuánticos convencionales, un transistor de un solo átomo no necesita trabajar a bajas temperaturas cerca de 0 grados absolutos, y puede trabajar a temperatura ambiente todo el tiempo, lo cual es una ventaja decisiva para futuras aplicaciones. Para desarrollar un solo transistor del átomo, los investigadores del Instituto de tecnología de Karlsruhe también desarrollaron un nuevo sistema de procesos, el transistor del solo-átomo es totalmente metal-libre, sin el material del semiconductor. Como resultado, el voltaje requerido es muy bajo, por lo que el consumo de energía es también muy bajo.
