K všudypřítomnosti počítačů napomohlo především neustálé zmenšování jejich elektronických komponentů. Vědcům se nedávno podařilo pokořit další hranici – připravit tranzistor, jehož aktivní oblast se skládá pouze z jediného atomu.

Slavný Mooreův zákon, který si fyzikové vymysleli spíše z legrace říká, že počet tranzistorů, které obsahuje jeden čip, se zdvojnásobuje každých zhruba 18 měsíců. Takového navýšení počtu se přirozeně nedá dosáhnout jinak, než neustálým zmenšováním.

Tým vědců složený z členů Technické univerzity v Helsinkách, Univerzity Nového Jižního Walesu v Sydney a univerzity v Melbourne nedávno v odborném časopise Nano Letters oznámil, že podařilo vyrobit tranzistor, v němž zmenšování narazilo na samotnou hranici, kterou vědcům nastavila příroda.

V jejich tranzistoru prochází veškerý elektrický proud pouze skrze jeden jediný atom, atom fosforu. „Naším cílem nebylo vytvořit nejmenší tranzistor pro klasický počítač. Směřujeme k vytvoření kvantového bitu, který by se stal srdce nové kvantového počítače,“ vysvětluje jeden z členů týmu dr.

Mikko Möttönen z finských Helsinek. Hlavním účelem snah vědců tedy nebyla pouze miniaturizace, ale lepší poznání procesů, které ovládají chování světa na subatomárních úrovních. V těchto velikostech totiž vstupují do hry takzvané kvantové efekty.

Namísto tradičních jednotek informace, bitů, budou kvantové počítače pracovat s bity kvantovými, tzv. qubity. Jediný tranzistor na bázi jediného atomu se podle zákonů kvantové mechaniky nemusí nacházet pouze ve dvou stavech (zapnuto/vypnuto), ale mnoha jiných stavech.

Počet výpočetních operací by se tak mnohonásobně zrychlil. Jednoatomový tranzistor umožňuje vědcům podrobnější studium vlastností kvantových stavů a je tak výrazným skokem na cestě ke kvantovému počítači.