Aktuální zjištění vycházející z půl století starého výzkumu může vést k ultrarychlým počítačům

V 60. letech 20. století vědci navrhli existenci exotického skupenství hmoty zvaného excitonický izolátor. O několik desetiletí později byly důkazy o existenci tohoto skupenství nalezeny ve skutečných materiálech. Zraky výzkumníků se v posledních letech zaměřily na materiál „Ta2NiSe5“ (sloučenina tantalu, niklu a selenu), který by měl vykazovat výše uvedené vlastnosti při pokojové teplotě.

Až nyní skupina výzkumníků z kalifornské univerzity Caltech vymyslela, jak „překlopit bity“ excitonického izolátoru nalezeného v Ta2NiSe5. Počítače komunikují prostřednictvím binárního jazyka – jedniček a nul – neboli bitů. Ukládání informací je zajištěno přepínáním mezi hodnotou 0 a 1, kde 0 = vypnuto a 1 = zapnuto. Některé typy výpočetního hardwaru fungují na principu převracení magnetického momentu či orientace elektronů, které mohou přebývat v horní či dolní poloze. Zatímco excitonické izolátory nemají magnetický moment, Ta2NiSe5 vykazuje dvě sobě vlastní orientace, které lze vyložit jako jedničky a nuly.

V rámci nové teoretické a experimentální studie fyzikové demonstrovali použití laserových impulzů k ovládání fází excitonického izolátoru v časovém rámci rovnající se jedné pikosekundě (jedna biliontina sekundy). Z výsledků výzkumu tak vyplývá teoretické použití materiálu pro výrobu ultrarychlých počítačů.

Celý článek na Caltech

Image Credit: Caltech

-jk-