相变开关用石墨烯加热器;量子计算中的硅缺陷;闪存缺陷更多的存储。
来自华盛顿大学、斯坦福大学、查尔斯·斯塔克·德雷珀实验室、马里兰大学和麻省理工学院的研究人员设计了一种高效节能的硅基电池非易失性开关它通过使用相变材料和石墨烯加热器来操控光线。
为了降低数据中心的功耗，“设置并忘记”开关能够在不增加任何能量的情况下维持连接。
非挥发性相变材料可以通过加热使其处于一种状态，并保持这种状态，直到它收到另一个热脉冲，当它恢复到原始状态。
“这个平台真的推动了能源效率的极限，”华盛顿大学电气、计算机工程和物理学副教授、华盛顿大学纳米工程系统研究所和分子与工程科学研究所的教员Arka Majumdar说。“与目前数据中心用于控制光子电路的技术相比，这项技术将大大降低数据中心的能源需求，使其更加可持续和环保。”
掺杂硅被提议作为一种加热相变材料的方法，但研究人员表示，这种方法会导致浪费热量，因为整个220nm厚的掺杂硅层必须被加热，才能转化10 nm的相变材料。“我们意识到，我们必须弄清楚如何减少需要加热的体积，以提高开关的效率，”UW电气与计算机工程博士生卓然(罗杰)方说。
相反，他们转而使用未掺杂的220nm硅层来传播光，并在硅和相变材料之间引入一层石墨烯来导电。“这种设计通过将石墨烯产生的所有热量用于改变相变材料，从而消除了能源浪费。事实上，这种装置的开关能量密度仅为8.7阿焦耳(aJ)/纳米3.与目前广泛使用的最先进的掺杂硅加热器相比，其性能降低了70倍。这也在开关能量密度基本极限(1.2 aJ/nm)的一个数量级内3.)，研究人员指出。
该团队基于石墨烯的加热器可以可靠地切换相变材料的状态超过1000次循环。马宗达尔说:“即使1000人也不够。“实际上，我们需要大约10亿次循环的续航能力，这是我们目前正在努力的方向。”
他们还计划展示这种开关可以通过设备网络用于信息的光路由，并研究将该技术应用于氮化硅，用于量子计算的单光子路由。马宗达尔说:“仅用原子厚度的加热器就能调整材料的光学特性，这是一个改变游戏规则的能力。”“我们的系统在能源效率和可靠性方面的卓越表现是前所未闻的，可以帮助推进信息技术和量子计算。”
西蒙弗雷泽大学的研究人员发现，一种特定的硅的发光缺陷T中心可以在量子比特之间提供“光子链接”，有助于构建大规模可扩展的量子计算机和量子互联网。
研究人员说，这是第一次用光学测量来测量硅中的任何单个自旋。
西蒙弗雷泽大学硅量子技术加拿大研究主席Stephanie Simmons说:“像T中心这样结合了高性能自旋量子比特和光光子产生的发射器，是制造可扩展、分布式量子计算机的理想选择，因为它们可以一起处理处理和通信，而不需要连接两种不同的量子技术，一种用于处理，一种用于通信。”
此外，T型中心发出的光与光纤通信和电信网络设备使用的波长相同。
Simmons说:“利用T中心，你可以构建与其他处理器固有通信的量子处理器。”“当你的硅量子比特可以通过在数据中心和光纤网络中使用的同一波段发射光子(光)进行通信时，你可以在连接量子计算所需的数百万个量子比特时获得同样的好处。”
西蒙斯还指出了使用硅的好处。“通过找到一种在硅中创建量子计算处理器的方法，你可以利用所有用于制造传统计算机的多年开发、知识和基础设施，而不是为量子制造创建一个全新的行业。这代表着在量子计算机的国际竞争中几乎不可逾越的竞争优势。”
浦项理工大学和三星电子开发了一种能够增加数据存储容量的闪存有意产生缺陷．除了增加容量，该方法还可以为神经网络处理带来好处。
研究小组在数据存储层沉积过程中使用了强等离子轰击过程，在闪存器件中产生了人工缺陷位点。他们发现，在生成的缺陷中可以存储更多的电子，将总陷阱密度提高了64%，与传统闪存相比，极大地增加了数据存储量。
此外，当电子逐渐被填充在存在许多缺陷的数据存储层时，存储器显示出多级数据。该团队开发的多级闪存能够可靠地区分8个数据级别，可以用作权重，可能会提高推断的准确性和可靠性。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
留下回复