Single-atom quantum phenomena in nanoscale semiconductor devices
纳米级半导体器件中的单原子量子现象
基本信息
- 批准号:EP/V048333/2
- 负责人:
- 金额:$ 6.48万
- 依托单位:
- 依托单位国家:英国
- 项目类别:Research Grant
- 财政年份:2024
- 资助国家:英国
- 起止时间:2024 至 无数据
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Incremental advances in semiconductor technology of the past decades led to unprecedented miniaturization of optoelectronic integrated circuits, which now use billions of transistors, each containing only hundreds of atoms. However, these most sophisticated devices still rely on collective phenomena such as electric currents and light beams. These classical concepts are limited by atomic-scale effects and allow no further progress through miniaturization. Overcoming this bottleneck, would require a new generation of devices where atomic scale effects are no longer an obstacle but are used as a resource to build circuits through precise placement of individual atoms while exploiting quantum effects to boost information storage and processing capacity.Recent innovations in semiconductor material science and technology offer new routes to atomic scale miniaturisation. This project relies on a new type of semiconductor quantum dots, which are tiny semiconductor crystals consisting of only a few thousand atoms. A comprehensive program of material development and experimental physics studies will seek to demonstrate quantum information storage and processing with nuclear magnetic states of individual atoms incorporated into a quantum dot. The broad goal of this proposal is to understand fundamental phenomena and develop material technologies that will stimulate and guide the transition from existing classical digital chips to future devices, which will eventually use every individual atom of a semiconductor crystal as a resource to build integrated circuits with Avogadro-scale number of elementary units and unprecedented information processing power and energy efficiency.
过去几十年的半导体技术的增量进步导致光电集成电路的前所未有的小型化,现在使用数十亿个晶体管,每个晶体管仅包含数百个原子。但是,这些最复杂的设备仍然依赖集体现象,例如电流和光束。这些经典概念受原子级影响的限制,并且通过小型化不允许进一步进展。克服这种瓶颈,将需要新一代的设备,在这些设备中,原子量表效应不再是障碍,而是通过精确放置个体原子来构建循环的资源,同时利用量子效应来提高信息存储和处理能力。半导体材料科学和技术的创新提供了新的途径,以提供新的途径,从而提供了新的途径,以实现原子质尺度尺度尺度型Miniatiaturization。该项目依赖于一种新型的半导体量子点,该点仅由几千个原子组成。材料开发和实验物理学研究的综合计划将寻求证明量子信息存储和加工,并使用纳入量子点的个体原子的核磁状态。该提案的广泛目标是了解基本现象并开发材料技术,这些技术将刺激和指导从现有的古典数字芯片到未来的设备的过渡,这些设备最终将使用半导体晶体的每个单独的原子作为资源,以建立具有基本单元数量的基本单元数量的集成电路,并提供了基本单元数量和未预测的信息信息处理和能量处理和能量效率和能量效率。
项目成果
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专著数量(0)
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会议论文数量(0)
专利数量(0)
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