Karlsruhen teknologisessa instituutissa (KIT) on päästy transistorien miniatyrisoinnissa ”päähän asti”. Professori Thomas Schimmelin johdolla on kehitetty transistori, joka sopii käytännössä yhteen ainoaan atomiin. Pienemmäksi on vaikea mennä.
Transistorissa sähkövirta kytketään ohjaamalla atomin paikkaa geelielektrolyytissä. Atomitransistori toimii huoneenlämpötilassa ja sen energiankulutus on äärettömän pieni. Innovaatio on esitelty Advanced Materials -lehdessä.
Digitalisaation osuus modernien valtioiden energiankulutuksesta on jo noin 10 prosenttia ja transistori on tämän kehityksen keskeinen elementti, KIT:n tutkijat perustelevat. Mikäli transistorin tehonkulutus voidaan minimoida, sillä on merkittävä vaikutus koko energiankulutukseen.
Professori Schimmelin mukaan atomitransistorin energiankulutus kytkennässä on 10000 kertaluokkaa pienempi kuin nykyisissä piipohjaisissa transistoreissa. Transistorissa kahden minimaalisen pienen metallikontaktin välissä on yhden atomin levyinen aukko. Sähköisellä pulssilla tähän aukkoon siirretään yksi hopea-atomia, mikä sulkee piirin. Johtaminen keskeytyy, kun hopea-atomi siirretään pois aukosta.
Iso etu kvanttielektroniikkaan on se, että hopea-atomin siirtely onnistuu normaalilämpötilassa. Tämä avaa suuria mahdollisuuksia tekniikan hyödyntämiseen tulevaisuudessa. Koska transistori koostuu vain metalleista, kytkentä vaatii hyvin pieniä jännitteitä. Tämän ansiosta tehonkulutus jää minimaalisen pieneksi.
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
