Tunelamento quântico

Para as exigências dos usuários atuais, parece que a velocidade do silício não é mais suficiente.

É certo que o semicondutor viabilizou toda a atual era tecnológica, mas também é certo que a velocidade dos elétrons que se deslocam através do silício está se mostrando lenta demais. Felizmente, a saída está ao alcance.

Além do silício: diodo quântico pode criar nova eletrônica

A grande vantagem é que, no componente quântico, os elétrons não têm que se mover através dos materiais – eles simplesmente tunelam, atravessando uma barreira eletricamente isolante e aparecendo quase que instantaneamente do outro lado.

Tunelamento é um efeito quântico que permite que uma partícula atravesse uma barreira física. Isso é possível porque os elétrons apresentam comportamento tanto de partícula quanto de onda – quando batem na barreira isolante, a função de onda não zera instantaneamente, durando um tempo suficiente para que o elétron apareça do outro lado.

O componente, uma pilha de materiais isolantes e condutores, que passou a ser conhecido como diodo metal-isolante-metal (MIM), foi construído por uma equipe da Universidade do Estado do Oregon, nos Estados Unidos.

Em 2010, físicos construíram um componente eletrônico inusitado, um diodo quântico, que, como seu nome indica, funciona com base nas leis da mecânica quântica, e não nas regras da física clássica.

Diodo quântico

Agora, a mesma equipe melhorou ainda mais o componente quântico, criando um diodo MIIM – metal-isolante-isolante-metal.

A adição de uma segunda camada de material isolante ativou um outro comportamento quântico, chamado “tunelamento de passo”, uma situação na qual um elétron tunela através apenas de um dos isoladores, permitindo um controle preciso do diodo.