Schalter aus Atomen

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„Ultra-grüne“, energiesparende Allzweckcomputer

„Wir nutzen diese Technologie, um ‚ultra-grüne‘, energiesparende Allzweckcomputer zu bauen, aber auch die Entwicklung von Quantencomputern weiter voranzutreiben. Wir bauen die energiesparende Elektronik überhaupt auf und verbrauchen etwa tausendmal weniger Strom als die heutige Elektronik. “

So klein die neue Technologie Wolkows ist, so groß könnten ihre potenziellen gesellschaftlichen, ökonomischen und ökologischen Auswirkungen sein. Heute verbraucht unsere Elektronik einige Prozent der weltweiten Elektrizität. Mit zunehmender Größe des Energiebedarfs der digitalen Wirtschaft gewinnt die Material- und Energieerhaltung immer mehr an Bedeutung. Laut Wolkow hat es überraschend viel Vorteile, kleiner zu sein, sowohl für normale Computer als auch für Quantencomputer. „Quanten-Systeme zeichnen sich durch ihre unsichere Speicherung aus, aber je kleiner das System wird, desto weniger wackelig ist es.“ Daher kann Wolkow ein System erschaffen, das gleichzeitig erstaunlich klein ist, weniger Material verbraucht und weniger Energie verbraucht, während Informationen sicher gespeichert werden können.

Wolkow ist einer der wenigen Menschen auf der Welt, die von Produktion im atomaren Maßstab sprechen, und er glaubt, dass wir Zeugen einer heraufziehenden Revolution seien. Wenn die neue Technologie vollständig entwickelt sei, werde es nicht nur zu einem kleineren Energie-Fußabdruck, sondern auch zu erschwinglichen Systemen für die Verbraucher führen.

„Das ist etwas, worüber man noch nichts hört, aber die Atom-Produktion wird die Welt verändern.“ Die Leute denken, es ist nicht machbar, aber wir machen aus Atomen bereits routinemäßig Dinge – und das nicht nur aus Selbstzweck. Wir machen es, weil die Dinge, die wir machen können, immer mehr wünschenswerte Eigenschaften haben. Sie sind nicht nur kleiner. Sie sind anders und besser. Dies ist nur der Anfang dessen, was mindestens ein Jahrhundert der Entwicklungen in atomaren Dimensionen bedeutet, und es wird umwälzend sein“, so Wolkow.

Loth (laut elektronik-informationen.de): „In meinem Labor am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie und dem Center for Free-Electron Laser Science (CFEL) in Hamburg untersuchen wir kleinste und schnellste Prozesse in Magneten. Dazu entwickeln wir neuartige Mikroskopie-Methoden, die in die Welt einzelner Atome vordringen und ultraschnelle Quantenprozesse beobachten können.“

Und Burgess, federführender Wissenschaftler in der erfolgreichen Kooperation mit dem National Institute for Nanotechnology, ergänzt: „Zusammen mit Professor Wolkows Forschergruppe haben wir unsere ultraschnellen Mikroskopie-Methoden erfolgreich auf ein neues Materialsystem anwenden können, das für die Halbleitertechnologie hochrelevant ist. Die Fähigkeit, elektrischen Strom auf atomarer Skala zu schalten, eröffnet großartige Möglichkeiten. Unter anderem konnten wir messen, mit welcher Geschwindigkeit sich einzelne Dotieratome in Silizium laden und entladen lassen. Diese Zeitskalen zu verstehen, ist unerlässlich, um das technologische Potenzial von Einzelatom-Sschaltkreisen auszuloten“.

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