Международная группа исследователей из Хельсинкского университета (Финляндия), университета Нового Южного Уэльса и Мельбурнского университета (Австралия) создала и успешно испытала первый в мире одноатомный транзистор, который не только поставил абсолютный рекорд по размерам, но и открывает новые перспективы в исследовании такого важного направления, как квантовые вычисления.

Новый финско-австралийский транзистор оставил за спиной двух сильных конкурентов – графеновый транзистор толщиной в 10 атомов, созданный в университете Манчестера (Великобритания), и одноатомный транзистор, который был создан в Корнелльском университете (США) еще в 2002 г., но не смог заработать в полную силу.

В основе разработки лежит эффект квантового туннелирования, когда микрочастица преодолевает потенциальный барьер с остаточной энергией меньше «высоты» барьера. В обычной жизни вероятность такого явления стремится к нулю – мало кто обнаруживал себя по другую сторону стены, не прикладывая к этому никаких усилий. На квантовом уровне это явление не только происходит на каждом шагу, но и является основой жизни на Земле – именно это явление позволяет Солнцу светить.

Как гласит статья, опубликованная коллективом авторов в журнале Nano Letters, созданный транзистор работает за счет последовательного квантового туннелирования отдельных электронов между атомом фосфора, источником тока и выводом транзистора, сделанным из кремния. Туннелирование можно подавлять или вызывать, управляя напряжением на близлежащем электроде размером в несколько нанометров.