Информацию будут передавать трионами вместо электронов

Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде, США, смогли не только наблюдать, но и взаимодействовать с так называемыми темными трионами. Для этого в ходе исследования напряжение было приложено к пластине из полупроводника, ультрачистого диселенида вольфрама, толщиной всего один атом. Контролируя плотность заряда, удалось превратить положительные трионы в отрицательные, показав тем самым возможность создания механизма для управления ими.

Трионами в современной физике называются составные элементы, состоящие из заряженных частиц. Если взять несколько электронов и одну «дыру», иными словами, пустое пространство с положительным зарядом, то в итоге получится отрицательный трион. Две дыры и один электрон порождают положительный трион. У «ярких» трионов спины частиц противоположны, поэтому они легко между собой соединяются и излучают довольно много энергии, которую проще всего заметить. А у «темных» трионов спины частиц одинаковые, они излучают мало энергии, а поэтому и срок жизни у них примерно в 100 раз больше, чем у ярких трионов.

Именно продолжительный срок жизни сделал темные трионы интересными для исследователей, поскольку теперь это позволяет применять их в практических целях. Трион ведет себя, как заряженная частица, но с гораздо более сложной структурой, по сравнению с одиночным электроном, и она поддается корректировке. А это значит, что в трионе можно закодировать намного больше информации, чем простой двоичный код, основанный на обычных электронах, и это при тех же показателях скорости перемещения в полупроводниках. А это в свою очередь сулит значительный прирост в скорости передачи данных и настоящую революцию в цифровых технологиях в целом.

До недавнего времени исследователи интересовались только яркими трионами, поскольку их было легче обнаружить. Открытие калифорнийских физиков меняет все в корне. Теперь, если у ученых получится построить прототип передатчика на долгоживущих темных трионах, то мир окажется на пороге новой цифровой эры. Возможно, теперь это будет «эпоха трионичества».