北京時(shí)間5月26日消息，據物理學(xué)家組織網(wǎng)報道，美國與澳大利亞科學(xué)家成功制造出世界上最小的晶體管——由7個(gè)原子在單晶硅表面構成的一個(gè)“量子點(diǎn)”，標志著(zhù)我們向計算能力的新時(shí)代邁出了重要一步。

　 量子點(diǎn)(quantum dot)是納米大小的發(fā)光晶體，有時(shí)也被稱(chēng)為“人造原子”。雖然這個(gè)量子點(diǎn)非常小，長(cháng)度只有十億分之四米，但卻是一臺功能健全的電子設備，也是世界上第一臺用原子故意造出來(lái)的電子設備。它不僅能用于調節和控制像商業(yè)晶體管這樣的設備的電流，而且標志著(zhù)我們向原子刻度小型化和超高速、超強大電腦新時(shí)代邁出的重要一步。

　 澳大利亞新南威爾士大學(xué)量子電腦技術(shù)中心(CQCT)和美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校研究人員組成的一個(gè)聯(lián)合小組在最新一期的《自然—納米技術(shù)》(Nature Nanotechnology)雜志上詳細描述了這一發(fā)現。參與這項研究的量子電腦技術(shù)中心主任米歇爾·西蒙斯(Michelle Simmons)教授說(shuō)：“這項成就的重要性在于，我們不是令原子活動(dòng)或是在顯微鏡下觀(guān)測原子，而是操縱單個(gè)原子，以原子精度將其置于表面，以制造能工作的電子設備?！?/p>

　“澳大利亞研究小組已可以完全利用晶體硅制造電子設備，我們在晶體硅上面用磷原子替換了7個(gè)硅原子，并達到了驚人的精確度。這是重大的科技成就，是表明制造‘終極電腦’(用硅原子制造的量子電腦)可行性的關(guān)鍵一步?！睂⒃又糜谀硞€(gè)物體表面的技術(shù)——掃描隧穿顯微鏡——已問(wèn)世二十年之久。在此之前，沒(méi)人能利用該技術(shù)去制造原子精度的電子設備，然后令其處理來(lái)自微觀(guān)世界的電子輸入。

　 西蒙斯教授說(shuō)：“電子設備究竟能有多??？我們正在驗證它的極限。澳大利亞的第一臺電腦在1949年上市，它占據了整個(gè)房間，你只能用手拿著(zhù)零部件。今天，你可以將電腦放在手掌上，許多零部件的直徑甚至只是一根頭發(fā)直徑的千分之一?！?/p>

　“現在我們已經(jīng)展示了世界上第一臺用硅材料在原子刻度下系統性制造的電子設備。這不僅對電腦用戶(hù)具有特別的意義，對所有澳大利亞人來(lái)說(shuō)都極為重要。過(guò)去50年來(lái)，電子設備小型化一直是驅動(dòng)全球經(jīng)濟生產(chǎn)率快速增長(cháng)的關(guān)鍵因素。我們的研究表明，這個(gè)進(jìn)程仍可以繼續?！?/p>

　 美澳聯(lián)合研究小組的主要目標是用硅原子制造量子電腦，澳大利亞人在該領(lǐng)域擁有獨一無(wú)二的人力資源，同時(shí)處于世界領(lǐng)先地位。這臺新電子裝置表明，實(shí)現設備在原子刻度下制造和測量的技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始來(lái)臨。

　 目前，商業(yè)晶體管閘極(transistor gate，該裝置可令晶體管充當電流的放大器或開(kāi)關(guān))的長(cháng)度約為40納米(1納米相當于十億分之一米)，量子電腦技術(shù)中心的研究團隊正在開(kāi)發(fā)長(cháng)度僅為 0.4納米的設備。

　 西蒙斯教授指出，20年前，唐·艾格勒(Don Eigler)和埃哈德·施魏策爾(Erhard Schweizer)在IBM公司的阿爾馬登研究中心，用氙原子造出了IBM公司的標識，這也是當時(shí)世界上最小的標識。二人利用一臺掃描隧穿顯微鏡，將35個(gè)氙原子置于鎳表面，拼出了“IBM”三個(gè)字母。

　 艾格勒和施魏策爾的研究論文發(fā)表于《自然》雜志上，他們寫(xiě)道：“設備小型化的基本原理是顯而易見(jiàn)的?！倍诉€在論文中多次提出警告，并在最后總結說(shuō)：“原子刻度的邏輯電路和其他設備的前景距離我們有些遙遠?！蔽髅伤菇淌谡f(shuō)：“當時(shí)看似遙遠的事情如今變成了現實(shí)。我們利用這種顯微鏡不僅可以觀(guān)測或熟練操作原子，還能用7個(gè)原子制造原子精度的設備，令其在真實(shí)的環(huán)境中工作?！?/div >