Brug af maskinlæring til at indsnævre mulighederne for en bedre quantum tunneling-grænseflade

Et par forskere ved Fudan University i Kina har brugt maskinlæring til at indsnævre listen over mulige forbedrede tunneling-grænsefladekonfigurationer til brug i transistorer. De har offentliggjort deres resultater i Physical Review Letters.

I løbet af de sidste mange årtier har ingeniører arbejdet på at opretholde Moores lov og trofast fordoble antallet af transistorer, der kunne placeres på et integreret kredsløb omtrent hvert andet år. Men sådanne bestræbelser er i fare på grund af fysikkens love - især dem, der er relateret til kvantetunnelering, der forringer ydeevnen. Mere specifikt er materialet, der bruges til at adskille porte på chips (grænseflader) fra kanaler, blevet så tyndt, at ladningsbærere kan vrikke sig igennem via kvantetunneling. I denne nye indsats søgte forskerne stabile konfigurationer, der ville minimere en sådan tunnelering, og derved tillade Moores lov at fortsætte, i det mindste et stykke tid.

Arbejdet indebar at studere, hvordan tunneling påvirkes af strukturen af ​​en given grænseflade. Forskerne opdagede, at konfigurationen af ​​materialet, der udgjorde grænsefladen, spillede en stor rolle i graden af ​​kvantetunnelering. De brugte derefter en maskinlæringsapplikation til at studere cirka 2.500 strukturer som mulige erstatninger for kandidatgrænsefladekonfigurationer. De fandt 40 konfigurationer, der så ud til at give en bedre mulighed end dem, der er i brug i øjeblikket. Af dem fandt de ud af, at kun 10 var energimæssigt stabile. Test af de 10 kandidater viste, at kun to var i stand til at undertrykke tunneling. De foreslår, at de to konfigurationer kunne bruges i integreret kredsløbsdesign og -produktion for at give mulighed for flere transistorer på en chip, hvilket i praksis giver mulighed for at skabe mindre enheder.

Forskerne planlægger derefter at omfokusere deres indsats for at se, om andre transistormaterialer måske er mere egnede til brug i den næste generation af integrerede kredsløb. + Udforsk yderligere

Fordobling af Cooper-par for at beskytte qubits i kvantecomputere mod støj

© 2022 Science X Network