Press "Enter" to skip to content

Nano Tsunami for Loss-Less Delivery of Information | Han Woong Yeom | TEDxKFAS


[Musica]
[Applausi]
[Musica]
[Applausi]
l’oggi è la nostra civiltà fammi chiamare
è la civiltà elettronica incluso il nostro
la tecnologia mobile è fortemente basata
sui computer è giusto che tu lo sappia
probabilmente sì
i computer usano corrente elettrica
corrente per memorizzare le informazioni e
quindi consegna il loro singolo bit di
le informazioni sono memorizzate sulla corrente qui
corrente significa che è una raccolta di
elettroni così un pò di informazioni
è rappresentato da circa cento
elettroni e quindi dobbiamo spostarli
cento elettroni attraverso la conduzione
fili per fornire le informazioni e
attraverso questa consegna perderanno
le loro energie e poi anche se noi
volevo fare qualche calcolo per fare il
funzione dei computer abbiamo bisogno di interruttori
per controllare il flusso di elettroni da tagliare
o per collegarlo questo interruttore II è
ora li chiamiamo transistor questi
transistor è stato sviluppato da
fisici negli anni ’40 e quella tecnologia
è stato sviluppato così bene è stato un
sviluppo di animali e animali
che sostiene il nostro sviluppo del loro
civiltà elettronica se si guarda indietro
negli anni ’70 i computer ne hanno 1.000
transistor all’interno di 1000 interruttori a
controllare la corrente elettrica ora
i nostri computer ognuno dei telefoni cellulari
hai i chip della CPU un computer
che contiene venti miliardi
i transistor dicono questo numero venti
miliardo
le sorelle non sono davvero minuscole
l’area di questa CPU è solo la dimensione di
la punta della matita così ora la corrente
la tecnologia, ad esempio, Samsung può farlo
metti 20 miliardi di transistor su a
la punta della matita non è incredibile è totalmente
cose incredibili potresti sostenere il nostro
vita di tutti i giorni, ma lascia che te ne chieda una
domanda qui fino a che punto possiamo andare a fare
transistor sempre più piccoli da mettere
loro sempre più di loro in un piccolo
spazio come puoi andare oltre quanto piccolo
puoi fare un transistor?
limite per questo possiamo sempre ottenere più velocemente
e computer più veloci con sempre di più
transistor sempre più piccoli
transistor è questo che puoi fare
c’è qualche limite su questo questo è il mio
prima domanda a voi, naturalmente
certamente non ci si limita al limite può
essere qualcosa del genere sicuramente a
singolo elemento il transistor non può essere
più piccolo di un singolo atomo questo è un
transistor a atomo singolo il pensiero dentro
il centro è il singolo post per atomi
sui vapori di silicio che si comportano come a
la morte dei transistor dovrebbe essere definita
limite ma al fine di rendere un affidabile
transistor la dimensione dovrebbe essere pari
più grande quindi la dimensione del più piccolo
transistor che può essere fabbricato
attraverso l’attuale tecnologia del dispositivo
può essere circa la dimensione di 10 articoli questo
è un tre nanometri questo è 0,3
nanometri la crisi esiste qui
significa che
il loro limite del nostro dispositivo attuale
la tecnologia ci arriverà molto presto
perché i loro dispositivi attuali che è
già sul mercato la fascia alta
il mercato ha le dimensioni di solo 10
nanometri c’è una leggenda sul
mercato il limite inferiore che vogliamo
la faccia è di 3 nanometri, quindi Samsung dura
anno ha annunciato che possono svilupparsi
otto nanometri di sei nanometri
dispositivi e dispositivi a quattro nanometri e
allora è tutto ciò che è la fine del
strada per la tecnologia del silicio che significa
che il nostro attuale dispositivo al silicio
tecnologia che ha sostenuto il nostro
la civiltà si concluderà il entro dieci
gli anni sono così orribili per noi
è una crisi orribile della nostra elettronica
civiltà questa crisi è stata
anticipato durante meno – decade così tanti
molti scienziati e molti
gli ingegneri volevano risolvere questo problema ma
ancora non abbiamo una risposta chiara a
questo sono un problema se i nostri dispositivi
il transistor diventa sempre più piccolo
genererà sempre più calore
sprecherò sempre più energia perché
abbiamo messo questo 100 elettroni di
singola perlina in fili molto molto piccoli
significa che si disperderà con molti
molti elettroni all’interno di questo filo significa
che avremo sempre di più
resistenza che spreca la nostra energia in
riscalda così i nostri dispositivi quando diventa
sempre più veloce, più piccolo e
più piccolo si consuma sempre di più
energia e questo è il nostro dolore quotidiano
perché abbiamo bisogno di batterie per supportare
questo quindi dobbiamo portare il nostro extra
batterie e questo problema diventa più
e più serio abbiamo un grosso problema
questa dissipazione di energia
e poi anche il limite fondamentale di
attuale tecnologia del dispositivo al silicio, quindi noi
sono tornato ai tempi della Rivoluzione
il transistor è stato inventato da
fisici così gli scienziati devono inventare
di nuovo la tecnologia che risolverà
questa crisi quindi mi piacerebbe avere questo
tipo di dispositivi la dimensione è circa uno
nanometri è come una dimensione di tre elementi
e poi mi piacerebbe avere un
portatore di informazioni non il 100
elettroni che interagiscono fortemente con
l’ambiente circostante da dissipare
la sua energia mi piacerebbe avere un po ‘
vettore di informazioni che è molto piccolo
ma ancora non interagisce con il
circondando e non dissipare energia
attraverso il calore significa che abbiamo un
vettore protetto di informazioni che
non subisce alcuna interazione con
l’ambiente circostante almeno con
gli elettroni circostanti è l’obiettivo
ma ho negli ultimi 10 anni e poi
Mi piacerebbe imparare da nostra madre
natura per ottenere il suggerimento di servire questi
domande da cui proviene madre natura
un aspetto molto diverso questo è un
tsunami quando si dispone di terremoto in
Il Giappone a volte sfugge sempre
genera ondate di tsunami e questo tsunami
ondate normalmente quando abbiamo dell’acqua
saluta nella nostra piscina o nell’oceano
allora quest’onda decadrà molto rapidamente
e non possiamo inviare questo ordine a
lunga distanza ma eccezionalmente quando
l’onda dello tsunami è creata può viaggiare
5.000 chilometri dal Giappone a
California Beach è eccezionale e
insolito ma c’è un tale fenomeno questo
il fenomeno è ciò che i fisici chiamano
solitons che puoi creare per qualsiasi
abbiamo i media in una condizione molto speciale
modo tsunami puoi creare ondate di tsunami
e questa ondata di tsunami può viaggiare a lungo
distanza senza perdere la sua energia e
la sua ampiezza è stato questo fenomeno
sfruttato molto in ottica
tecnologia della comunicazione perché in
ottica percorsa dall’onda luminosa
fibre ottiche questa fibra ottica è un
i media ondulati come le acque nell’oceano
puoi anche creare un’onda davvero speciale
che chiamiamo soliton soliton of light
e questa onda solitaria di tsunami di luce
può percorrere una lunga distanza attraverso questo
fibra ottica solo come ingegneri degli anni ’90
e gli scienziati hanno già dimostrato
che questo solitone ottico o tsunami di
la luce può viaggiare quattordicimila
chilometri questo ben consolidato
tecnologia ma cosa vorrei fare
è che volevo fare il solitone
i nostri solitoni per chip elettronici
di onda elettronica quindi non lo farà
dissipare la sua energia può viaggiare senza
generando calore così possiamo risolverne uno
problema almeno e c’è il nostro problema
è che vogliamo fare molto questo
piccola scienza a un nanometro se ne abbiamo
tono solido degli elettroni dimensione 1
nanometri allora può viaggiare senza
perdere la sua energia attraverso il caldo, così noi
risolvere due problemi allo stesso tempo
dispositivi più piccoli tendono al limitatore di corrente
della tecnologia del silicio e poi il loro
le informazioni sono consegnate senza calore
perdita quindi cosa facciamo quello che abbiamo trovato è quello
possiamo iniziare con i wafer di silicio
e quando abbiamo preparato gli oggetti di metallo singoli
strati di atomi di metallo e certo
condizione faranno fili sguardi
così in realtà
questo filo è composto da quattro elementi
in questo e questi fili possono generare
solitoni come questo, per esempio, facciamo
Supponiamo che tu abbia una singola catena di
atomi sopra e poi meno pappagalli
dimmerize dimerize dimerize dimerize
perfettamente dimerizzato
e ciascun atomo ha uno elettroni poi
questi elettroni quando hanno dimerizzato due
coppie di elettroni
quindi diventano single molto stabili
gli elettroni spaiati sono instabili e andiamo
crea un difetto su cui sono sparsi gli atomi
dimeri il dato allora gli elettroni lì
è spaiato ed è instabile e tu
voleva muoversi e il modo di muoversi di
questo elettrone è ciò che devi fare
i timer vicini per essere sotto il mio
occhi e poi dimeri di nuovo e poi via
dimeri dimeri il gioco alla dimerizzazione
dimeri di nuovo con questo metodo non è stato abbinato
gli elettroni saranno brindati al prossimo sito
e il prossimo progetto il prossimo sito il
l’aria on non si muove minimamente
e poi su dimerize ma attraverso questo
il tempo sorge e alla dimerizzazione questo
elettroni spaiati si sta muovendo questo è il
onda solitaria di elettroni così fondamentalmente
hai abbinato tutto questo atomo lasciando un atomo
inappausto puoi anche fare più complesse
puoi abbinare quattro atomi per Aram’s
quattro braccia insieme e poi puoi fare
tre diversi tipi di saluto su uno
atomo spaiato e due atomi spaiati e
Sriram è spaiato o puoi metterne due
catene di atomi insieme lo dimmerizzano
ottenere catenella dimerize e quindi
lascia un po ‘ sul terzo Aram inappausto
elettroni gli atomi rossi o auto rossa
con elettroni tre diversi tipi di
roba questo ha conseguenze importanti
perché questi elettroni ora possono viaggiare
senza perdere la sua energia ed è molto
piccola ovviamente questa è la dimensione di un singolo oggetto
è circa un nanometro e quando abbiamo
tutti questi atomi accoppiati e lo stress
singolo elettrone spaiato che è
solitone elettronico non interagirà
con altri elettroni che sono tutti
accoppiato in modo che non perderanno loro
energia attraverso la dissipazione così noi
hanno solitoni elettronici che possono viaggiare
lunga distanza senza perdere la sua energia
e naturalmente che è molto piccolo atomico
dimensione ma devi scoprirlo non dentro
tua madre ma nel sistema reale
questo è quello che facciamo e abbiamo preparato questo
sistema e poi con uno speciale
microscopio che può vedere davvero il
atomi che chiamiamo tunneling di scansione
microscopio potremmo osservare questi tre
diversi tipi di solitoni su silicio
wafer e possono fare non solo perugia
offrendo tre diversi tipi di
informazioni possiamo fare operazione che possiamo
facciamo una semplice matematica, almeno possiamo aggiungerla
se aggiungo uno di questi difetti all’altro
uno poi diventerai il secondo tipo
di difetto è qualcosa di simile
sistemiamo un difetto solo uno
elettroni spaiati e poi ho preparato
l’altro con due atomi al terzo
e poi lo sposto e poi colliso
allora si scontreranno per diventare tre
atomi spaiati o tre spaiati
elettroni quindi cambia da un tipo
e B scrivono e si scontrano
diventare di tipo tre prova la matematica
ne stiamo aggiungendo uno a due per diventare tre
molto semplice ma dal momento che ne abbiamo uno solo
due tre aggiungendo tre
con uno diventa solo 0 e l’aggiunta 3
con 2 diventa 5 circa 5 non esiste
beh, c’è un 5 su 3 ° elemento poi 4 su
loro possono essere accoppiati di nuovo perché noi
accoppiato 4 di loro poi 1 è appena lasciato così
3 più 2 è 1 in modo da poter fare questo pasticcio
cotone re disordine cifre, questo è importante
e possiamo anche osservarlo
esponenzialmente prima ho preparato un tipo
di solitoni che ho guardato con il
spettroscopia che dà un segnale a
questa scala di energia a 0.2 volt di colore rosso
uno e poi di volta in volta loro
saltò giù all’altro stato a 0.4
porta che è un altro tipo di solitone
durante questo ogni evento ha aperto il
altri tipi di solitoni si muovono e si scontrano
con questo così ad esempio iniziamo
da 3 aggiungiamo 2 e diventa 1 e se
io parto da 1 posso aggiungerne un altro
soliton 2 e in diventa 3 quindi facciamo massa
normalmente se volessimo fare questa messa
con i transistor hai bisogno di molto
complicata struttura ben qui
non hanno bisogno di tali strutture per fare il
massa o l’ operazione o in un altro
in generale questo è un tipo di informazione
elaborazione l’ho detto in un modo molto breve
ma quello che ho detto è che siamo molto piccoli
porta informazioni di appena 1 nanometro
dimensionato o anche più piccolo che è altamente
mobile
in realtà questi solitons possono muoversi
molto veloce e sono protetti
non subiranno dispersione loro
non dissiperà le loro energie
attraverso il caldo perché tutti gli altri
gli elettroni attorno ad esso sono accoppiati e noi
questo è solo un elettrone spaiato
solido per me e ha cifre quaternarie
e possiamo fare operazione senza nessuno
strutture dei dispositivi perché l’operazione
può essere fatto semplicemente aggiungendo questo a
portatore di informazioni per crearne un altro
così invece di avere una singola cifra di
informazioni memorizzate ed elaborate con
centinaia di elettroni che interagiscono
ambienti che dissipano energia attraverso
calore abbiamo ora tre diversi tipi
di vettore di informazioni che è
protetto non dissipa energia e
allora possiamo anche fare l’operazione con
questo non sono sicuro di quanto possiamo andare
oltre a controllarli e manipolarli
solitoni all’interno del substrato di silicio ma a
Almeno questo ti dà il suggerimento
gli scienziati possono salvare la nostra elettronica
civiltà dalla propria crisi che
è basato sulla loro tecnologia di silicio let
ti ricordo che questa persona è fantastica
pioniere è coreano in realtà dappertutto
la CPU del tuo computer è basata su CMOS
la tecnologia è tipi speciali di
transistor e tutta la nostra memoria
il tuo telefono cellulare è basato su floating
gate memory questi CMOS e gate flottante
memoria sai che è stato inventato da un
Scienziati coreani tarancon questi due
tecnologia fondamentale che siamo
l’ uso quotidiano è inventato da a
fisico fisico coreano così non c’è
limitare la scienza c’è limite di
tecnologia ma questo limite di tecnologia
e questo limite della scienza sarà
superato da grandi scienziati con grande
idee di grande intuizione come uno dei nostri coreani
gli scienziati tarancon hanno inventato simili e
memorie di gate proteico così giovani
qui vorrei incoraggiarti a fare
hai le tue idee
e grande visione e coraggio da risolvere
la nostra crisi ti ringrazio molto per il tuo
Attenzione
[Applausi]
Please follow and like us: