據（jù）英國（guó）《新科學家》雜誌2月20日（北京時間）報道，澳大利亞科學家表示，他（tā）們研製出一種單原子晶體管，其由蝕刻在矽晶體內的單（dān）個磷原子組（zǔ）成，擁有控製電流的門電路和原子層級的金屬接觸，有望成為下一代量子計算機的基礎元件。研究發表在2月19日出版的《自然?納（nà）米技術》雜誌上。

      在最新研究（jiū）中，科學家們利（lì）用放置在真空環境中的矽薄片製（zhì）造出該單原子晶（jīng）體管。為了（le）觀察並（bìng）操縱位於矽薄片表麵的原子，他們首先用一層不起反（fǎn）應的（de）氫原子將該晶體管覆蓋，隨後利用掃描隧（suì）道顯微鏡超精細（xì）的金屬尖端，精確地將某些區域的氫原子有（yǒu）選擇性地移走，露出兩對相互垂（chuí）直的矽帶外加（jiā）一個由6個矽原子組成的小（xiǎo）長方形，其位（wèi）於這些矽帶的（de）結（jié）合點處。

      接著，科學家們添加了磷化氫（PH3）氣體並加熱，導致磷原子依（yī）附到矽暴露的地方，因為是長方形，所以隻有一（yī）個磷原子（zǐ）進入該（gāi）矽網絡（luò）內，結果得到4個相互（hù）垂直的磷電極和一個磷原子。其中一對電極之間的距離為108納米，在它（tā）們之間施（shī）加電壓（yā）後，電流能通過單個磷原子並在另外（wài）兩個垂直的、距離僅為20納米的電（diàn）極（jí）之間流（liú）動。這樣，磷原子就像晶體管一樣起作用了。

      科學家們表示，這並非首個單原子晶體管（guǎn），但新晶體管能（néng）被更（gèng）加（jiā）精確地放置，這就使得其更有用。

      研究領導（dǎo）者、新南威爾士大（dà）學量子計算和通訊中心的主任米歇爾?西蒙斯表示：“我們最新研製出的設備（bèi）是完美無缺的，這是科學家首次證明能在一個基座上非常（cháng）精確地操控單個原子。”

      雖然該晶體管在低於（yú）1開氏度（零下272.15攝氏度）的環境下才能工作，但最新技術進步有望讓晶體（tǐ）管更快（kuài）達到單原子級；科學家們也可（kě）據此洞悉，一旦設備達到原子級，它們會如（rú）何工作。科學家們預測，晶體管將（jiāng）於2020年達到單原（yuán）子（zǐ）級以同摩爾定律（lǜ）保持一致。

    總編輯圈點

      從電子管（guǎn）到晶體管再到（dào）集成電路，更小的元器件體積一直（zhí）是計算機（jī）工程（chéng）師孜孜不倦追求的目標。如今，科學家們隻有在矽芯片上擠下更多元器件，在有限的體積內構建更多（duō）邏輯回路，才能有更（gèng）快的運算速度。基於單原子的（de）晶體管無疑讓人們有（yǒu）理由期待體積更小、速（sù）度（dù）更（gèng）快的計算機。更為重要的是，澳大利亞科學家的成功更大程（chéng）度上來源於精確的設計而（ér）非運氣，這使單原子晶體管的可複製性（xìng）大（dà）大增強而更具走出實驗室的可能。