Китайські дослідники розробили двовимірний чіп флеш-пам'яті, який здатен зберігати інформацію за допомогою лише одного електрона при кімнатній температурі. Про це йдеться у статті, опублікованій у журналі Science 16 липня, яку цитує Live Science.

Команда під керівництвом професора мікроелектроніки Чжоу Пеня з Фуданьського університету описала пристрій під назвою Guiyi. Його особливість — використання шару графену, що запобігає витоку електронів, завдяки чому вдалося суттєво підсилити сигнал від одного електрона. Раніше подібні спроби зазнавали невдач через надто слабкий сигнал, який не вдавалося чітко зчитати. Дослідники порівнювали це із намаганням помітити хвилю від однієї краплі дощу у водосховищі.

"Здатність зберігати дані за допомогою одного електрона, поєднуючи швидкість, стабільність і енергоефективність в одному пристрої — саме це надихнуло на назву Guiyi", — зазначили у Фуданьському університеті.

Розробка дозволяє підвищити слабкий сигнал у десятки мілівольт до стабільних 0,5 вольта — це у десять разів краще за попередні спроби. Для порівняння, сучасні чіпи оперативної пам'яті від Samsung і SK Hynix для одного біта інформації потребують близько 200 000 електронів.

Дослідники пояснили, що зменшення кількості електронів для зберігання даних дозволяє суттєво скоротити споживання енергії та розміри пристроїв. Раніше однобітові пам'яті на одному електроні не могли забезпечити стабільну роботу при кімнатній температурі — сигнал був надто слабким або короткочасним. Новий чіп Guiyi долає ці обмеження завдяки архітектурі з графеновим шаром.

У Фуданьському університеті заявили, що планують комерціалізувати технологію: вже цього року мають намір створити компанію, а вивести пристрій на ринок — протягом трьох-п'яти років. Дослідницька група вже має досвід швидкого прогресу у цій сфері: у 2025 році вони повідомили про графеновий флеш-пристрій, що зберігав інформацію за 400 пікосекунд і витримував понад 5,5 мільйона циклів запису. Однак новій технології ще належить довести, що мільйони таких елементів можуть працювати разом надійно.

Індустрія напівпровідників активно шукає способи подолати фізичні межі традиційного кремнієвого масштабування. Розробки на кшталт Guiyi відкривають нові можливості для наступного покоління енергоефективної електроніки.