빛은 저전력 가제트의 핵심이 될 수 있다고 전문가들은 말합니다.

빛을 사용하여 정보를 보내는 최근의 획기적인 발전은 전력 소비가 극히 낮은 장치로 이어질 수 있습니다.

연구원들은 약한 광 신호를 수정하고 감지하기 위해 비선형성으로 알려진 양자 효과를 사용하는 방법을 보여주었습니다. 개발은 결국 개인용 전자 장치에 사용될 수 있습니다. 그러나 곧 베스트바이에서 양자 가제트를 볼 것으로 기대하지 마십시오.

"이 기사에 설명된 접근 방식은 적절하고 흥미롭지만 배포와는 거리가 먼 것 같습니다."라고 의 창립자이자 CTO인 Scott Hanson은 저전력기기 전문기업 앰비크, 이메일 인터뷰에서 말했다.

"오늘날의 최신 장치에 사용되는 칩은 수십 년 동안 사용되어 온 거의 동일한 실리콘 기반 '스위치'를 기반으로 합니다. 이러한 칩 제조 방식을 조금만 변경해도 배포하는 데 몇 년이 걸립니다."

양자 효과는 발견으로 이어집니다

연구원들은 새로운 종류의 반도체를 사용하여 달걀 상자처럼 배열된 양자점을 생성했습니다. 팀은 두 개의 반도체 조각으로 달걀 상자 에너지 환경을 생성했습니다. 단일 분자 층으로 구성되어 있기 때문에 2차원 물질로 간주됩니다. 원자 두께.

2차원 반도체는 더 큰 청크와 매우 다른 양자 특성을 가지며 저전력 장치에 사용될 수 있습니다.

"연구원들은 감지 가능한 비선형 효과가 개별 광자에 이르기까지 매우 낮은 전력 수준에서 지속될 수 있는지 궁금해했습니다. 이것은 우리를 정보 처리에서 소비 전력의 근본적인 하한에 이르게 할 것입니다." 후이 덩, 물리학 교수이자 논문의 수석 저자 자연 연구를 설명하고, 보도 자료.

연구원들이 극복해야 하는 한 가지 핵심 과제는 양자점을 제어하는 ​​방법이었습니다. 빛으로 점들을 그룹으로 제어하기 위해 팀은 거울에 하나의 거울을 만들어 공진기를 만들었습니다. 바닥, 그 위에 반도체를 놓고 그 위에 두 번째 거울을 증착합니다. 반도체.

"반도체의 광학적 특성이 최대가 되도록 두께를 아주 촘촘하게 조절해야 합니다. 분야"라고 Deng 연구실의 박사후 연구원이자 이 논문의 첫 번째 저자인 Zhang Long은 언론에서 말했습니다. 풀어 주다.

새로운 2D 반도체는 현재 요구되는 극한의 추위가 아닌 실온까지 양자 장치를 가져올 수 있습니다.

공학 교수이자 이 책의 공동 저자인 스티브 포레스트(Steve Forrest)는 "무어의 법칙이 종말을 고하고 있다"고 말했다. 2년마다 2배씩 증가하는 칩의 트랜지스터 밀도 추세를 언급한 논문 풀어 주다.

"2차원 물질은 실제로 실리콘 너머의 땅으로 우리를 인도할 수 있는 많은 흥미로운 전자 및 광학 특성을 가지고 있습니다."

Deng의 연구가 결실을 맺는다면 ULPD(Ultra-Low Power Devices)는 사용자에게 엄청난 이점이 될 수 있다고 Charlie Goetz, CEO 무선전력회사 파워캐스트는 이메일 인터뷰에서 말했다. "유비쿼터스 IoT 네트워크를 구성하고 배포할 수 있습니다. 이것은 차례로 AI에 공급되어 입력의 양을 양질의 출력으로 변환할 수 있습니다."라고 그는 덧붙였습니다.

"ULPD는 미래의 스마트 도시를 보다 친환경적이고, 안전하고, 효율적으로 추진할 수 있는 요소가 될 것입니다."

저전력에 대한 많은 방법 탐색

연구원들은 초저전력 장치를 허용할 수 있는 다른 많은 기술을 탐구하고 있습니다.

Goetz는 "지난 몇 년 동안 SoC(System on Chip) 분야에서 인상적인 발전이 있었습니다. "이러한 저전력 장치는 배터리로 수년 동안 작동할 수 있으며 더 중요한 것은 무선 주파수 또는 경우에 따라 적외선을 사용하여 원거리에서 무선으로 전원을 공급할 수 있다는 것입니다."

인류는 스마트폰에서 화재 경보기에 이르기까지 배터리 속에서 헤엄치고 있다고 Hanson은 말했습니다. "우리의 의복, 집, 그리고 우리 주변의 도시가 모두 '스마트'해지고 '연결'됨에 따라 이것은 빠르게 관리할 수 없게 되고 있습니다."라고 그는 덧붙였습니다.

"이것이 지속 가능하려면 배터리 수명을 보존하는 방법을 찾아야 합니다. 즉, 더 적은 전력으로 전자 제품을 작동하는 것입니다. '더 적은 전력 소비'라는 이러한 목표를 달성하는 기술이 중요합니다."