Будущее компьютерной индустрии было в центре внимания на состоявшейся 26-28 марта в Институте физики Королевского Холловей колледжа Лондонского университета конференции "Физика твердого тела и материалов". По мнению Самэна Датта (Suman Datta) из Университета штата Пенсильвания, выступившего с пленарным докладом, существующие кремниевые технологии едва ли продержатся более 4 лет. По мнению многих участников конференции, на смену кремнию должны прийти новые перспективные материалы, такие, как, например, углеродные нанотрубки и сверхпроводящие материалы.

Так, группа из Лидзского университета (Великобритания) доложила об успешных экспериментах по определению индивидуальных свойств отдельных нанотрубок и их размещению на подложке с точностью до 100 нм. Нанотрубки выращивались на перфорированной керамической решетке. Их атомная структура контролировалась с помощью электронного микроскопа. Затем с помощью пинцета с иглоподобными концами выбранная под микроскопом нанотрубка помещалась на подложку в нужной позиции. По мнению ученых, с использованием такой техники можно получать нанотрубочные устройства недостижимой другими способами сложности.

А вот Раймонд Симмонс (Raymond Simmons) из Национального института стандартов и технологий (NIST, США) описал эксперимент по обмену информацией между двумя кюбитами, реализованными на сверхпроводящих петлях из тонких алюминиевых проводников, помещенных на тонком срезе сапфира на расстоянии 1 мм друг от друга, охлажденных до 0,1 К и соединенных изогнутым волноводом длиной 7 мм. Оказалось, что таким образом можно перенести состояние одного кюбита на другой, не нарушая этого квантового состояния. Как считают исследователи, элементы подобного типа могут действовать как модули квантовой памяти, а также "шины", посредством которых кюбиты могут взаимодействовать друг с другом.

По мнению Ханса Муиджа (Hans Mooij) из Дельфтского университета технологий (Нидерланды), если удастся каким-либо образом заставить взаимодействовать три кюбита, то проблему масштабирования можно было бы считать, в принципе, разрешимой. Муиджа полагает, что разрабатываемые его группой экспериментальные схемы позволят сделать этот прорыв.

* * *

Поиски идут и по другим направлениям. Так, в "Science Express" (27.03.2008) группа физиков из Бристольского университета сообщила о создании самого маленького на сегодняшний день оптического CNOT-гейта (управляемого логического элемента) на кремниевом чипе. С помощью этого элемента, реализованного на основе кварцевого волновода, удалось достичь беспрецедентной точности в управлении единичными фотонами. По мнению руководителя группы Джереми О'Брайна, это важный шаг вперед к построению оптического квантового компьютера и других квантово-оптических устройств.

* * *

Ученым из Мерилендского университета в качестве перспективной замены кремнию видится графен - сравнительно новый материал, сочетающий в себе свойства металла и полупроводника (см. "КВ" №30'2007). В опубликованной недавно в "Nature Nanotechnolgy" (23.03.2008) статье они показали, что графен способен проводить электрический ток при комнатной температуре с наименьшим сопротивлением, по сравнению с другими известными в настоящее время материалами. Это связано с высокой подвижностью электронов в графене. Если удастся устранить такие внешние факторы, влияющие на подвижность зарядов, как примеси и вибрации решетки подложки, то можно достичь рекордной для известных материалов подвижности электронов, в частности, более чем в 100 раз более высокой, чем в кремнии, и сопротивления на 35% меньшего, чем в серебряных проводниках.

Сергей САНЬКО