Китайские ученые создали 2D-транзистор, превосходящий новейшие кремниевые чипы

Исследователи из Пекинского университета объявили о создании нового 2D-транзистора, который, по их словам, является самым быстрым в мире. По данным газеты South China Morning Post (SCMP), этот транзистор работает на 40% быстрее, чем новейшие 3-нм кремниевые чипы Intel и TSMC, при этом потребляя на 10% меньше энергии.

Прорыв в полупроводниковых технологиях

Научное сообщество уже давно ищет альтернативу кремнию в производстве полупроводников. Американские исследователи ранее доказали, что кубический арсенид бора обладает превосходными свойствами для создания чипов. Теперь же китайские ученые представили собственное решение – транзистор на основе висмута, который, как утверждается, превзошел все существующие аналоги по скорости и энергоэффективности.

“Это самый быстрый и эффективный транзистор из когда-либо созданных”, – заявили в Пекинском университете.

Новая стратегия Китая в разработке чипов

Руководитель исследования, профессор Пэн Хайлиня, отметил, что большинство инноваций в сфере полупроводниковых технологий сосредоточены на улучшении уже существующих материалов. Однако разработка их 2D-транзистора на основе висмута — это не просто эволюция, а принципиально новый подход.

“Хотя этот путь и возник из-за необходимости, связанной с текущими санкциями, он также заставляет исследователей искать решения с новых точек зрения”, — подчеркнул профессор.

Как это повлияет на индустрию?

Если технология подтвердит свою эффективность в промышленном производстве, Китай сможет существенно укрепить свои позиции в сфере полупроводников. Это особенно важно в условиях технологической гонки и санкционных ограничений. Возможность выпуска более мощных и энергоэффективных процессоров без зависимости от кремния может стать серьёзным преимуществом в развитии электроники будущего.

Источник: SCMP

Квантовый компьютер Advantage2 выполнил вычисления за 20 минут, на которые традиционным компьютерам потребовался бы миллион лет.

Компания D-Wave объявила о первом успешном решении сверхсложной задачи с помощью своего квантового компьютера Advantage2. В интервью изданию Fast Company генеральный директор D-Wave Алан Барац поделился подробностями этого достижения.

По его словам, Advantage2 позволяет разрабатывать и оценивать новые материалы без необходимости их лабораторного создания. Недавно квантовый компьютер впервые смоделировал свойства магнитных материалов так, как это было бы невозможно для обычного компьютера.

В марте 2024 года D-Wave заявила, что Advantage2 стал первым квантовым компьютером, решившим задачу, непосильную для классических вычислительных систем. Он провёл расчёты модели Изинга с поперечным полем — фундаментальной математической модели для изучения магнитных материалов.

Это достижение означает, что D-Wave достигла так называемого “квантового превосходства” в решении практической задачи, чего ранее не удавалось никому. Подробности эксперимента изложены в научной статье, опубликованной в журнале Science.

Важный шаг в индустрии квантовых вычислений

«Этот момент имеет огромное значение для всей сферы квантовых вычислений. Впервые мы доказали, что квантовый компьютер способен решать сложные реальные задачи, которые не под силу классическим компьютерам. Это цель, к которой стремились многие, и мы невероятно рады этому успеху», — отметил Алан Барац.

До недавнего времени квантовые вычисления в основном оставались на уровне теории. Однако достижение D-Wave стало важным прорывом, поскольку компания доказала, что её квантовый компьютер действительно превосходит традиционные системы в задачах моделирования материалов.

Если бы учёные попытались смоделировать свойства магнитных материалов с помощью классического компьютера, это заняло бы около миллиона лет и потребовало бы больше энергии, чем весь мир использует за год. Advantage2 справился с этим за 20 минут. Тем не менее, этому достижению предшествовали 25 лет работы над аппаратным обеспечением и два года подготовки в сотрудничестве с 11 научными институтами по всему миру.

Перспективы квантовых вычислений

Профессор квантовой механики Массачусетского технологического института Сет Ллойд прокомментировал это событие, отметив, что полностью безошибочные квантовые компьютеры появятся только через несколько лет. Однако квантовые отжигатели — тип квантового компьютера, специально предназначенный для решения задач оптимизации, — уже сегодня могут приносить пользу.

Согласно данным D-Wave, квантовые вычисления могут значительно ускорить тестирование и моделирование новых материалов, используемых в самых разных технологиях — от кардиостимуляторов до мобильных телефонов. В настоящее время многие такие материалы приходится синтезировать в лаборатории, что требует значительных затрат времени и денег. Квантовые компьютеры могут сократить эти издержки, открывая новые возможности для науки и промышленности.

Источник: D-Wave

Учёные разработали инновационную технологию, которая одновременно решает две важные задачи — уменьшение загрязнения окружающей среды и восполнение дефицита ресурсов.

Исследователи из Наньянского технологического университета в Сингапуре (NTU) предложили уникальный метод переработки осадка сточных вод в экологически чистый водород и белковый корм для животных, используя энергию солнца. Об этом сообщает портал Tech Xplore.

Согласно данным издания, ежегодно в мире образуется более 100 миллионов тонн осадка сточных вод, и эта цифра продолжает расти. Традиционные методы утилизации, такие как захоронение или сжигание, требуют значительных затрат времени, являются энергозатратными и наносят вред окружающей среде.

Чтобы изменить ситуацию, учёные разработали трёхэтапный процесс переработки, который объединяет механические, химические и биологические методы. Испытания подтвердили, что этот подход эффективнее существующих методов, таких как анаэробное сбраживание, при котором бактерии разлагают органические отходы для получения биогаза и питательных веществ.

Как работает новая технология переработки?

Новый метод позволяет извлекать больше полезных ресурсов, полностью устранять тяжёлые металлы, снижать воздействие на окружающую среду и сокращать экономические издержки. Таким образом, одновременно решаются две важные проблемы — загрязнение природы и нехватка ресурсов.

«Наш метод превращает отходы в ценные материалы, снижая вред для экологии, создавая возобновляемую энергию и устойчивые источники пищи», — отметил доцент Ли Хонг.

Процесс переработки начинается с механического разрушения осадка сточных вод. Далее химическая обработка помогает отделить тяжёлые металлы от органических соединений, таких как белки и углеводы.

Следующим этапом является электрохимическая обработка с использованием солнечной энергии. Специальные электроды помогают преобразовать органические вещества в ценные продукты — уксусную кислоту (ключевой компонент для пищевой и фармацевтической промышленности) и водород, который считается чистым источником энергии.

На заключительном этапе в обработанный жидкий поток добавляют светочувствительные бактерии. Эти микроорганизмы перерабатывают питательные вещества в одноклеточный белок, который можно применять в производстве кормов для животных.

«Мы надеемся, что наша разработка покажет жизнеспособность устойчивого управления отходами и изменит представление об осадке сточных вод. Он может стать не отходом, а ценным ресурсом, способствующим развитию чистой энергетики и устойчивого производства продуктов питания», — заявил доктор Чжао Ху.

Источник: Tech Xplore