Entä jos prosessori olisi miljoona kertaa nykyistä nopeampi? ja datan tallentaminen kuluttasi miljoona kertaa vähemmän energiaa? Georgian valtionyliopiston tutkijoiden mukaan tämä voi onnistuu TMDC-materiaaleilla eli ns. siirtymämetallien kalkogeeneillä. Niillä on optisia ominaisuuksia, joita voitaisiin käyttää nopeuttamaan tietokoneet miljoona kertaa nopeammiksi ja tallentamaan informaatiota miljoona kertaa energiatehokkaammin ja nopeammin.
Tutkijat ehdottavat, että TMDC-pohjaiset, atomisen ohuisiin puolijohteisiin perustuen tietokoneet voidaan saada toimimaan femtosekuntien aikaskaalassa. Tälä hetkellä tietokoneiden nopeutta mitataan nanosekunneissa.
- Ei ole mitään nopeampaa kuin valo. Ainoa tapa rakentaa paljon nopeampaa tietotekniikkaa on käyttää optiikkaa, ei elektroniikkaa, kertoo tutkimuksen vetäjä, tohtori Mark Stockman Georgia Statesta.
Tutkijoiden ehdotus perustuu teoriaan, että TMDC:llä eli malminmuodostajilla on potentiaalia käsitellä informaatiota muutamassa femtosekunnissa.
TMDC:llä on kuusikulmainen hilarakenne, joka koostuu siirtymämetallien atomien kerroksesta, joka on kahden kalkogeenisen atomikerroksien välissä. Tässä hilarakenteessa elektronit kiertävät ympyrää eri tavoin: jotkut elektronit pyörivät vasemmalle ja toiset pyörivät oikealle riippuen niiden paikasta kuusikulmaisessa. Tämä liike aiheuttaa uuden ilmiön, jota kutsutaan topologiseksi resonanssiksi.
Topologisen resonanssin avulla on mahdollistaa lukea, kirjoittaa tai käsitellä informaatiobitti vain muutamassa femtosekunnissa. Ennustettuja ilmiöitä voitaisiin siten soveltaa tietojen tallentamiseen ja käsittelyyn petahertsien kaistalla optoelektroniikalla.
TMDC-yhdisteillä on useita positiivisia ominaisuuksia, mukaan lukien vakaus, myrkyttömyys, ohuus, keveys ja mekaaninen vahvuus. Esimerkkejä ovat molybdeeni-disulfidi (MOS2) ja volframi-diselenidi (WSe2).
TMDC:t ovat osa 2D-materiaalien suurta perhettä. Tässä työssä tutkijat tukeutuivat TMDC:n optisiin ominaisuuksiin, joiden ansiosta ne olisivat ultranopeita. On olemassa lukuisia esimerkkejä TMDC:stä, joten tulevaisuudessa tutkijat haluavat löytää parhaimman niistä käytettäväksi tietokonetekniikalle.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 5.10.2018
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
