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纳米技术/纳米电子学

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纳米电子学

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预计纳米电子学的制造成本将低于基于硅/镓/砷的电子学。它也可能小到不需要电源,因为它可以通过分子级能量收集系统从周围热量中提取少量能量[1]

扩散和弹道电子传输

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双势垒系统

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  • 库仑阻塞

库仑阻塞

分子电子学

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使用分子进行电子学,通常称为分子电子学或分子电子学[2],是一项新技术,目前仍处于起步阶段,但也为未来真正原子级的电子系统带来了希望。

IBM 研究员 Ari Aviram 和理论化学家 Mark Ratner 在他们 1974 年和 1988 年的论文《用于存储、逻辑和放大功能的分子》(参见单分子整流器) [3] [4]中提出了分子电子学最具前景的应用之一。这仅仅是通过有机化学合成分子级二极管/晶体管的多种可能方式之一。一个模型系统是用螺碳结构提出的,该结构提供了一个大约半纳米宽的分子二极管,可以通过聚噻吩分子线连接。理论计算表明该设计在原理上是合理的,并且仍然希望这样的系统能够实现。

然而,一位研究人员,实验学家 Jan Hendrik Schön 迫不及待地想要取得必要的技术进步,当他每周发表一篇科学论文并赢得奖学金,在纳米技术领域攀登顶峰时,人们发现他编造了这种设备工作的实验以及该领域几个其他可能重要的里程碑。David Goodstein在《物理世界》杂志上讨论了这一事件[1]。然而,似乎仅仅是时间问题,类似于这种提出的对该问题的优雅解决方案将证明二极管的行为。

量子计算

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与微电子学相比,量子计算机的速度将快得难以置信。它还可以利用量子力学特性处于模糊状态,这可以表示多个数字,从而实现巨大的内存密度。然而,如何制造这种纳米器件远远超出了当前的技术水平。

第一个工作的 2 量子比特量子计算机是在 1998 年演示的。

2006 年,第一个工作的12 量子比特量子计算机得到演示。

参考文献

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  • Michel le Bellac,《量子信息与量子计算简介》,剑桥大学出版社 (2006) ISBN 978-0-521-86056-7
  • Michael A. Nielsen 和 Isaac L. Chuang,《量子计算与量子信息》,剑桥大学出版社 (2000) ISBN 978-0-521-63235-5

网络资源

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参考资料

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另请参见有关编辑此书籍的说明,了解如何添加参考资料 纳米技术/关于#如何贡献

  1. S. Meininger 等人,“振动到电能转换”,《IEEE VLSI 系统汇刊》,64-76 (2001)。
  2. Petty M.C., Bryce M.R. 和 Bloor D., 《分子电子学导论》,(Edward Arnold, London, 1995)。
  3. A. Aviram 和 M. A. Ratner,“分子整流器”(化学物理学报 29: 277 (1974))。
  4. A. Aviram, 《美国化学会志》,110 5687-5692 (1988)

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