آخرین دستاوردهای دیجیتال کوانتومی
اسلاید 1: آخرین دستاوردهای دیجیتال کوانتومی سمینار درس الکترونیک کوانتومی استاد درس: رشته مهندسي برق / گرايش الکترونیک جناب آقای دکتر محمدنژاد
اسلاید 2: مقدمهکوانتوم دیجیتال را میتوان در دو دسته طبقه بندی نمود:نرم‌افزارهای کوانتومی: شامل محاسبات، الگوریتم‌های پردازشی و کاربردهای آن در بخش‌هایی همچون مخابرات، رمزنگاری و ...سخت‌افزارهای کوانتومی: شامل ادوات نوری و ترکیبی117
اسلاید 3: قانون مور(Moore’s law)مور پیشبینی کرد که تعداد ترانزیستورهای مدارهای مجتمع هر دو سال تقریبا دو برابر می‌شود. 217
اسلاید 4: پایان کار قانون مور؟؟ اخیرا مور اعلام کرد که این پیشبینی دیگر درست نخواهد بود. تکنولوژی ساخت ترانزیستورها به اندازه‌های اتمی رسیده است. اگر ترانزیستورها از حد کنونی حال حاضر کوچک‌تر شود، اثرات کوانتومی حاصل از خاصیت موجی ماده پدیدار می‌شود. مهمترین اثری که باعث ایجاد اختلال در رفتار ترانزیستورها در ابعاد کوچک می‌شود، تونل زدن الکترون‌ها است. 317
اسلاید 5: ترانزیستورهای نوریهمانند ترانزیستورهای الکترونیکی از سه قسمت درین، سورس و گیت تشکیل شده است.در گیت این نوع ترانزیستورها بجای استفاده از ولتاژ، از فوتون برای کنترل آن استفاده می‌شود.ویژگی اصلی این نوع ترانزیستورها کنترل بر روی میزان عبور نور است که باعث می‌شود تنها به دو مفهوم صفر و یک اکتفا نشود.417
اسلاید 6: ترانزیستورهای تک فوتونی نوریگیت این ترانزیستورها از ابر اتمی ساخته شده است که توسط یک فوتون برانگیخته می‌شود. در این حالت ابر اتمی مانع از عبور نور می‌شود. در حالت عادی این ابر اجازه‌ی عبور تمامی نور ورودی را می‌دهد.در سال 2014 در آموزشگاه اپتیک کوانتومی Max Planck و در دانشگاه اشتوتگارتدر سال 2013 در دانشگاه MIT517
اسلاید 7: ترانزیستورهای تک فوتونی نوری وضعیت Rydberg فضای ابری سرد شده متشکل از روبیدیم یا سزیم (حدود 0/4 درجه‌ی کلوین) فوتون برانگیخته کننده (با طول موجی حدود 800 نانومتر)617
اسلاید 8: ترانزیستورهای سیلیکونی سریع برای افزایش سرعت ترانزیستورهای سیلیکونی از تابش نور برای سرعت بخشیدن به تولید حفره و الکترون و بازترکیب این دو در سیلیکون استفاده می‌شود.دانشمندان در دانشگاه پوردو (Purdue) در آزمایشات خود مشاهده کردند که با استفاده از اکسید روی که با آلمینیم پوشانده شده (AZO) میتوان سرعت جذب نور و در نتیجه سرعت تولید و بازترکیب حامل‌ها را تا 500 برابر افزایش داد. در نتیجه‌ی این آزمایش سرعت ترانزیستور 10 برابر افزایش یافت.مهمترین مزیت این ترانزیستور در این است که پروسه ساخت آن با پروسه ساخت CMOS تطابق دارد.717
اسلاید 9: ترانزیستورهای نوری نانودر سال 2015 در دانشگاه ITMO در آزمایشگاه نانوفوتونیک و متامتریال در روسیهمشاهده شد جهت‌هایی که یک ماده‌ی سیلیکونی نانو ابعاد، نور را پراکنده می‌کند با استفاده از لیزر فمتوثانیه‌ای با طول موج 400 تا 900 نانومتر قابل کنترل است.کنترل جهت های پراکندگی به شدت پرتوهای لیزر وابسته است.با استفاده از این تکنولوژی به ترانزیستورهای با قدرت سوئیچینگ پیکوثانیه دست می‌یابیم.تنها به یک سیلیکون نانو ابعاد نیاز است817
اسلاید 10: ترانزیستورهای تونل‌زنیدر فیزیک کلاسیک اگر انرژی الکترون‌ها از سد کمتر باشد نمیتواند از سد عبور کند اما در فیزیک کوانتومی... 917
اسلاید 11: ترانزیستورهای تونل‌زنی1017
اسلاید 12: ترانزیستورهای تونل‌زنیتونل زدن الکترون‌ها به میزان حامل‌ها بستگی ندارد، بنابراین با اعمال ولتاژ بسیار کوچکی میتوان ترانزیستور را روشن نمود.استفاده از عناصر ستون 3 و 5 جدول مندلیوفAluminum Gallium AntimonideIndium ArsenideIndium Gallium Arsenideولتاژ آستانه مابین 0/2 تا 0/61117
اسلاید 13: دیودهای نوریدر سال 2014 توسط دانشمندان اتریشیاستفاده از اتم‌های سزیم و روبیدیم سرد شده (0/4 درجه‌ی کلوین)تطبیق فرکانس فوتون‌های ارسالی و اسپین آن با استفاده از پالس‌های لیزری و فیبر نوری با اتم‌های سزیم و روبیدیم1217
اسلاید 14: Magnetoresistive Random Access Memory (MRAM)1317
اسلاید 15: فرایند نوشتن و خواندننوشتن: با اسفاده از میدان مغناطیسی خواندن: با استفاده از مقاومت مغناطیسی1417
اسلاید 16: فرایند نوشتن و خواندنبا استفاده از جریان الکتریکی با اسپین یکسان و ایجاد گشتاور توسط این اسپین‌ها1517
اسلاید 17: ویژگی‌های MRAMسرعت بالا در خواندن و نوشتنغیر فرارکم هزینهپایداری بسیار بالا1617
اسلاید 18: کوانتوم مولکولیدانشمندان در سال 2014 با آزمایشی بر روی رشته‌های DNA دو رشته‌ای به این نتیجه رسیدند که با استفاده از میدان مغناطیسی میتوان اسپین این رشته را جهت دهی کرد.از نتایج این آزمایش میتوان در ساخت ادوات بیو برای ساخت ترانزیستور و یکسو کننده‌های اسپینی استفاده کرد.با توجه به سازگاری دی‌ان‌ای با بدن انسان این قطعه همچنین می‌تواند از نظر بیوالکترونیکی نیز حائز اهمیت باشد. 1717
اسلاید 19: با تشکر از توجه شما
نقد و بررسی ها
هیچ نظری برای این پاورپوینت نوشته نشده است.