Neuartige Elektronik könnte elektronische Energieverteilung nutzen
Die Entdeckung der ungewöhnlichen Eigenschaften von Bismut-Elektronen ist aber nicht die einzige Erkenntnis, die Robert Küchler und seine Kollegen in ihrer Arbeit gewonnen haben. „Wir haben gezeigt, dass sich unser sehr empfindliches Dilatometer auch eignet, um die elektronische Struktur von Materialien zu untersuchen“, sagt Robert Küchler, der das Präzisionsgerät inzwischen auch in einem Spin-off-Unternehmen vermarktet.
So lässt sich damit etwa die elektronische Energieverteilung in Materialien untersuchen, bei denen sich die Verteilung der Elektronen auf die Täler wie beim Bismut mit der Perspektive ändert, sich zudem aber willkürlich manipulieren lässt. Solche Stoffe könnten für eine völlig neue Art der Elektronik interessant sein: die Valleytronic – deren Name sich aus dem englischen Wort valley für Tal und electronic zusammensetzt.
In der Valleytronic könnten der 0 und 1 eines Datenbits zwei verschiedene Verteilungen der Elektronen auf die Täler zugeordnet sein. Bei Rechnungen würden die Elektronen dann zwischen verschiedenen Tälern hin und her geschoben. Das Besondere an den elektronischen Tälern als Rechenmittel: Sie könnten als Quantenbits dienen, aus denen sich Überlagerungszustände erzeugen lassen. Diese Mischzustände aus zwei oder mehr Tälern ermöglichen es, in einem Schritt deutlich mehr Rechenoperationen vorzunehmen, als das mit heute gängigen Computern möglich ist. Ein Quantencomputer, der so vorgeht, wäre bei manchen Aufgaben daher deutlich schneller als ein herkömmlicher. Bis es soweit ist, wird allerdings sicher noch einige Zeit vergehen.
Das besonders präzise Dilatometer der Dresdner Wissenschaftler und ihre Forschung an Materialien mit ungewöhnlichen elektronischen Materialien könnten aber helfen, ein paar Hürden auf dem Weg zur Valleytronic zu nehmen.
->Quelle: mpg.de; cpfs.mpg.de; spektrum.de