【ナノテク】原子7個分の大きさの世界最小のトランジスタを開発

原子レベルの大きさ、世界最小のトランジスタ開発 豪大など

【5月26日 AFP】オーストラリア・ニューサウスウェールズ大学（University of New South Wales）
量子コンピューターテクノロジーセンター（Centre for Quantum Computer Technology、CQCT）と
米ウィスコンシン大学マディソン校（University of Wisconsin-Madison）のオーストラリア人科学者らは
24日、原子7個分の大きさの世界最小のトランジスタを発表した。このトランジスタの開発により、
マイクロチップの大きさがさらに小さくなり、コンピューターの処理速度も格段に高まる可能性がある。

　トランジスタは1メートルの40億分の1にあたる原子7個分の大きさで、シリコン結晶1個に埋め込まれ
ており、両大学の科学者チームが特殊な顕微鏡で原子を操作して作った。数十億個のトランジスターが
入っているマイクロチップの大きさを100分の1以下まで確実に小さくできる上、処理速度も「飛躍的に」
高めることができるという。このトランジスタによって、既存のコンピューター機器の数百万倍の速さで
計算できる「量子コンピューター」の実現に向けて第一歩が踏み出されることになった。

　研究を指導したCQCTのミシェル・シモンズ（Michelle Simmons）教授は、「従来のコンピューターでは
宇宙が誕生してから時間よりも時間がかかってしまうような問題を解くことができるようになる」と話し、
さまざまな可能性を想定して膨大な数字を分析する暗号解読、金融取引、天気予測などに、
量子コンピューターの技術を利用できる可能性があると述べた。

「オーストラリアでは1949年に初めてのコンピューターが作動した。部屋いっぱいの大きさのあった
コンピューターも、両手で持てるようになった。今日のコンピューターは片手で持ち運べる上、その部品の
大半は髪の毛の1000分の1以下の大きさだ。いま披露したばかりの電子機器は、原子数個分の大きさに
作ってシリコンに埋められた世界初の電子機器だ」（シモンズ氏）

　シモンズ氏によると、超小型トランジスター技術の商用化には約5年ほどかかるという。
同氏の研究チームは世界初の超高速処理が可能な量子コンピューター開発に取り組んでおり、
その大きさは現在のマイクロチップほどの大きさになる見込み。
(c)AFP
http://www.afpbb.com/article/environment-science-it/science-technology/2729834/5797519


University of New South Wales
Quantum leap: world's smallest transistor built with just 7 atoms
http://www.science.unsw.edu.au/news/quantum-leap-world-s-smallest-transistor-built-with-just-7-atoms/

Spectroscopy of few-electron single-crystal silicon quantum dots
Nature Nanotechnology
Published online: 23 May 2010 | doi:10.1038/nnano.2010.95
http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/abs/nnano.2010.95.html

ついに分子トランジスタの誕生か。

なんでこう立て続けに量子コンピュータ関連の研究が進むんだ

科学技術は進歩してるけど、人間は進歩しないな。

まるでドット絵だ

全ての物体は原子から出来ているのだから、原子７個分の大きさのトランジスタなら原子７個で構成されるという事だよな？
ところで量産できるのかな？一度作ると化学的に安定しているのだろうか？

>>6
おれもそうおもった。
馬鹿だからかもしれないけど理解できない。
アルコール分子1個でもトランジスタっぽい働きするんだろうか?

量産技術が重要なのに、その一番重要で難しい部分を無視して
オモチャ作って喜んでいるってだけの話
原子を操作してＩＢＭという文字を作った、みたいに無意味なもの。

これって一種のナノマシンなのか？

やったー

どの部分が量子コンピュータなのかまったく理解できない、
従来のトランジスタの原理を量子コンピュータと脳内変換したのか？

>>8
量子技術が量子コンピュータなの？
従来コンピュータでも量子コンピュータの模倣（同一精度の近似）は
できるでしょ。（速度は無視して）
２桁程度の因数分解ができたと主張する量子コンピュータの成果が足踏み
しているのを何かに結びつけての予算を求める考え方なのか、

現在のコンピュータを最小化しても性能が上げにくくなる原因は複雑化
するほど配線量が増えるということ、電気配線という原理を使えば
配線による電気抵抗と発熱を抑えることができない。
この発熱さえなければ今頃20GHz程度のCPUが作られるはずだった。

電気配線を使わない配線ができたなら評価してやる。
また量子コンピュータ云々というのなら、情報処理で必須である量子メモリー
をコンピュータ云々という以前に実現させてみせよ。
現状のコンピュータでも計算速度の足かせで、そしてデジタル記憶故に大量の
面積を消費するコンデンサーの原理で動く故に低速なDRAMが問題という点すら
しらない量子信者が多いって無学なんだなと思う。

世界最小のトランジスタができれば従来型のコンピュータの性能が更に
早くなるだけで、量子コンピュータの実用化の距離が更に伸びるだけだろう。

>>3
宇宙人から技術提供あったからだよ。

スレチですが、
”原子の大きさ”の意味が解らないのですが、
原子は、陽子と電子からできているとすれば、”原子の大きさ＝陽子の大きさ”
なのでしょうか？
それとも、電子が”殻”のようなものを作って、”原子”を構成しているのでしょうか？
あるいはそれ以外でしょうか？

>>14
電子が動きまわっている領域です。
（太陽系の大きさを、冥王星の軌道半径で言い表すようなもの。）
まあそれもぼんやりしていて、境界があいまいなんだがな。

で、>>1は"原子7個分の大きさ"と書いてあるけど、
実際に原子7個で作っている。

７個分の大きさかよ。０．１個分の大きさぐらいにしてくれないともう驚かないよ。

>>6
7^3個使用できるだろ。

原子にもいろいろ大きさがあると思うが
何原子？
水素だったらすごいな

>>11>>12
学者の仕事としては、トランジスタを構成できるほど正確に原子を配置できた、というところがメイン。
このように原子を操る技術が量子コンピュータには必要なので、「量子コンピュータに近づいた」。
（日本語記事は例のごとくアレだが）

よく解らんが配線とかどうするの？

ここまで小さくしたらトンネル効果で動作不安定になるんじゃないか心配。

これはバイポーラトランジスタかFETなんだろう？
なんで量子コンピュータって話になるんだよ
アホか
とおもったら>>19

>>18
水素と原子番号100番以上の原子とは、そんなに大きさが違ったっけ。
>>15みたいに、誰か太陽系とか山手線で例えてくれればありがたいんだが。

電子一個で誤動作？

どんだけ小さいラジオを作るつもりなんだ

既存集積回路の集積度を更に上げられるようになっただけ。

トランジスタの微細化と量子コンピュータはリンクしない。
アーキテクチャが全く違う

ソニーの巻き取り有機ELといい
2020年頃ってすごい時代になってそうだな
でも相変わらずニートは掲示板荒らしてるだろうけどｗ

でも量子の世界と分子の世界じゃ随分と勝手が違うみたいだから
量子コンピューターは未完成とみた。

原子100個分のロボットを作ってそのロボットに量子部品を作らせればいいじゃん。

>>11
こないだ電気配線をなくすことが出来る画期的な現象が報告されてたぞ

>>29
実際に目指しているのは、”指先が”原子数個のロボットだな。
当然そいつは原子が見える目をもっていないので、
指先でなぞって形を把握しながら、原子を並べさせる。

それで、これをどうやって大量に量産する気なんだ？

>>4　激しく同意。
科学の進歩と人間の進歩が比例しないと最悪の場合人類滅亡になりかねない。
マジで。

合成遺伝子が生み出す蛋白質で作る有機コンピューターまでがんばれ

リンク先の画像みてみろよ。
縦横の長さがそれぞれ原始7個分ぽいぞ。

量産化できたとしても、静電気どころか熱で死にそうだな。

誰も指摘してないけど、これ予算は中華マネーだから。日本ピンチ。

電子パーツ屋でどうやって売るんだ？

>>11
量産技術な

>1
>Spectroscopy of few-electron single-crystal silicon quantum dots
>Nature Nanotechnology
>Published online: 23 May 2010 | doi:10.1038/nnano.2010.95
>http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/abs/nnano.2010.95.html

超意訳

これまでのCMOSや量子デバイスはほとんどヘテロ（異種界面あり）です
界面からは欠陥を無くしにいので、スピントロニクスや量子計算には不利です

ヘテロな界面のない量子ドットを作りました
これにより欠陥に邪魔をされないで
微細化の真の限界を知る研究が可能になります

つまでたってもトラジスタなんだけど
根本的に違う発想できないのか

ナノテクで自動口腔洗浄ロボット作ってくれ
未来は歯ブラシ不要の時代に

>>42　読んで70年万博の全自動風呂を思い出した

どうやって

ハンダ付けすんだよ！

これは単に微細化の技術でトランジスタを作っただけ。
振動や温度で原子はいつも動いてる、こんな不安定なもので回路
なんて作れません

否定してる人は必殺仕訳人の蓮舫さんとかわらないよ。
そのものではなく，将来的な可能性で考えなくっちゃ科学の進歩はないよ。

原子１個とか2個とかの幅でも電子って流れるの？
それとも流れる必要がない？

大昔に、シリコンに「不純物」としてゲルマニウムを入れるから半導体になるが、微細化が
進むと必要だけのゲルマニウムが配線上になくなって、電流が流れなくなるとか聞いたけど、
こっちはどうやって回避したんだろ。ずいぶん古い話なんで、この限界は超えてると思うんだが。

こういう分子原子IT素子の問題は太陽風とか宇宙線による破壊もあるな
今の大きさでは原子１ヶハジかれても影響ないが、原子７ヶじゃモロ壊れてしまう
それを今のところ考えてないが、ヨロイ着せようとかになると、それがかなり
の大きさになりそうじゃないか

>>20
記事のところに配線されている写真も載っていたよ

ねーよ

ここに置いてあったトランジスタどこ行ったか知らない？

熱かく乱とか量子ゆらぎとかのノイズの影響を受けるスケールじゃないのか

>>1
「コンピューター」→「コンピューター」
「トランジスター」→「トランジスター」

に変えろ、間抜けに見える

科学板において、科学技術用語たる専門語を
わざわざ国語審議会の外来語表記に合わせんでよろし

>>53
「コンピューター」→「コンピュータ」
「トランジスター」→「トランジスタ」

ｗ

その渾身のギャグに敬意を払おう。

外来語の表記（答申）

注3）　英語の語末の―er、―or、―arなどに当たるものは、
原則としてア列の長音とし長音符号「ー」を用いて書き表す。
ただし、慣用に応じて「ー」を省くことができる。

〔例〕　エレベーター　ギター　コンピューター　マフラー　エレベータ　コンピュータ　スリッパ

原子7個でトランジスタ作ったら動いたよ。
ここまでは微細化出来るね

ってだけのことと思ったが、違うのか？

文科省が正規表現を画定した。
（それに合わせたのが例えばWindows 7。「タスクマネージャー」「マイコンピューター」になった。）

ああっ！釣られてしまった！！

空気読まずに　トランジスタ　った
すまん

>>33
今の中国とかってそれと似たような状況だよね
何と言うか資本と技術が一気に入り込んできたけど,そのスピードが早すぎて追いつけないみたいな
その結果手抜き工事やらパクリやら農薬毒入り餃子やら・・・

>>44
原子一個分のコテ先を開発

安定して制御するためにビル１個分の装置が必要というオチじゃないよな

電気流せるのか？

君はトランジスターグラマーだね、おっぱいとか。

>>59
そりゃ、MS社も官庁に蹴られては、納品が不可になる恐れがあるからな
そもそも商売優先表記のOSの「ー」化は、
間抜け顔丸出しヒューマン・インターフェイスに見えるから、デフォルトから変えろ
官庁へ納品する、間抜け面丸出し表記が好きな国語審議会支配下の文字使い会社用と
二つOSを用意して、インストール時任意で選べるようにすること

「名前の変更」でいちいち書き換えるのも、うざいからよ

米国メーン州・・・
これもアホか

たった５年か

>>41
トランジスタってのはつまり
トランスレジスタ ＝ 抵抗変調素子のこと。
抵抗の大きさを変化させてスイッチとしてつかう。
抵抗変える三端子素子ならまあ、トランジスタでいいんでは。

今の半導体の敵は宇宙線(中性子)による誤動作なんだけど、
こういう原子レベルの場合どうやって防ぐんだろ？

Core i7のトランジスタ数が約7億。
この技術で同じのを作ると、トランジスタ部分の原子数が全体の0.1%だとしても
素子1つを1分子として11 fmol。分子量が500だとしたら、重さは5.5ピコグラム。

それ以前に、オーストコリア発の技術って、マトモに実用化された例あるのか？

これぞナナテクノロジー。

これでとうとう「コンピューターの性能はどんどん良くなる」が通用しなくなる時代が来るか。

>>74
ここまで小さいと超並列みたいなのもありじゃないかな？
Core2_1024とかｗ

>>72
さっそくｗｗｗ

半導体が微細化するにあたって極所発熱問題と同じだけ

問題になっているのは電気配線の絶縁能力の問題である、信号がとなりの
信号と干渉して正しく信号が伝わらないなら情報処理としては機能しない。

どんな加工技術があっても単体の原子７個なら動くだろうだが、
集積すると？全体としての相互に干渉する回路ができてしまう。
絶縁がどれだけ重要かすらわかっていない。

現在インテルなどはCPU内部の６〜７割にもなる配線と配線の絶縁を
させる壁に遭遇し微細加工では無い方向へ求めているところもある。
フラッシュメモリなども1nmサイズでは作れないという意見もある、
それはフラッシュメモリの機能である絶縁膜が絶縁膜として機能しないから。

この技術より電子を操るトランジスタではなく、
光トランジスタのほうが遥かに重要ってことだ。

>>70
中性子による誤動作は３重回路やエラー訂正で減らすことはできる。
また地上に設置ならば核シエルターのような場所で極度に減らせる。

非常に確率的に低い宇宙線での回路の物理破壊のほうが問題な気がする。
原子単位で加工できても、大量生産をするには回路の写真のようなコピー
作業ができる必要があり、例えば製造ルールで1nmの加工をするなら写す為の
光源はX線を使う必要があるだろうな、それでも原子単位にはまだまだ及ばない。
紫外線の波長が400nm〜10nmだったはず。

こんなの作って何に使うんだ

5年で商用化とかすごすぎる。

ハンダ付け・・・

なんか実用的じゃないとか、見当違いな批判している人がいるけど。
もし最初から製品レベルのデバイスを作れる程度の技術目標なら
それは基礎研究所ではなく製品開発部門の仕事だろう。

この手の実験は、現在主流の非量子効果デバイスを縮小する戦略を
その次の量子スケール?ナノデバイスに結び付けるために欠かせない研究だろう。
今の技術的限界のはるか向こう側を探る実験なのだから
量産製品と全く異なる手作業で非実用的なデバイスを作るのもいたしかたない。

>>27
抱き枕表面印刷が有機ＥＬで動画表示になって
お菜穂表面で原子サイズのナノマシンが搖動する未来を考えるんだ。。。

何℃で動作したか書いてある？
だれかおせ〜て

とっても冷たい　と理解しておけばおｋ

これだけ畑違いの人が書いたと思しき記事は久しぶりだなｗｗ
朝日でもこんなには酷くないｗ
顕微鏡で原子を一つずつ操作していたら、一つのプロセサができあがるのに必要な時間は宇宙寿命を超えそう
というか途中で原子崩壊して失敗するけどね。

>>84
死ぬほど時間かけてようやく七個動かして、トランジスターの形になりました！
って喜んでるだけで実際に動作するわけないだろ

>>87
STMやATFMで原子位置を操作するだけなら 20年も前に実現している。
つまり、今回の発表はそれとは違う質のものだろう。

>>19
>このように原子を操る技術が量子コンピュータには必要なので、「量子コンピュータに近づいた」。 

どんなに原子を操ったって実用的なビット数の量子コンピュータは作れないのに、
なんでそんな嘘を？

>>85
やっぱりそうだよねww

>>87
な〜んだ、動作してないだ〜

>>89
　>>82

89みたいのがこのスレ常駐して、誰得なんだろうね。

>>91
じゃあ、原子をどう配列したら、実用的な精度の量子演算器になるのか、述べてみろよ。

>>86
実際IBMとかやっているが、それも然り
宇宙寿命という表現は的確、
技術的に量子なんて言っている奴は理論検証の域と実物の違いが
わかってないな。

>>82で納得できないお前に説明する必要は一切ない。バカの相手をするほど一般人は暇じゃねぇんだ。わかったらさっさと巣にｶｴﾚ

酷い記事だな。

>>94
できないことは述べられないよなー。www

>>82
>この手の実験は、現在主流の非量子効果デバイスを縮小する戦略を 
>その次の量子スケール?ナノデバイスに結び付けるために欠かせない研究だろう。 

量子スケールデバイスは別にかまわんが、それと量子コンピュータとは何も関係ない
のに、お前って、量子って単語だけにしか反応できない度素人じゃないか。

だいたい、半導体デバイスは昔から量子効果使いまくりなんだから（トンネルダイオー
ドとかが、自明な例）、「非量子効果デバイス」とか恥ずかしいこと言うな。

>>94
お前のような馬鹿が論破ごっこをしてもしなくても
世の専門家は勝手に技術進歩させるから、おまえは何も議論しなくておｋ

固体エレクトロニクスデバイス以前に、
良導体、半導体、絶縁体を区別する段階で既に
量子力学抜きでスマートに説明することは困難だ

量子効果デバイスの例: 　　　　　トンネル・ダイオード、ホール素子、ジョセフソン素子、etc.　→ 現在使われていない
現在主流のBipola Transistor & MOS FET: 　一般に量子効果デバイスとは呼ばれない

>>96
お前のような馬鹿が論破ごっこをしてもしなくても
世の専門家は勝手に技術進歩させるから、おまえは何も議論しなくておｋ

量子コンピュータは実用不可能厨って遍在してるけど、論文でも書きゃ良いのに。

なんか量子信者が逆ギレしたようだな

単電子トランジスタマダー？チンチン

トランジスタはもう時代遅れ

>>99
ご家庭では使われてないけど物性測定とかでは普通に使われてるよね。
SQUIDとか。もちろんイカじゃないよ。

>>103
残念ながら使えなさそう、という結論になっとります。

>超小型トランジスター技術の商用化には約5年ほどかかるという。
この手の話は大抵デマだろう
実現できるならすごいんだが

従来みたいに電圧の0,1で情報を伝えるやり方じゃ、消費電力の観点だけでもシステムとして成り立たないよね。
かといって量子コンピュータなんてまだまだ絵餅だし。

どういうロードマップを描いているんだろう？

>>108
量子コンピュータの難しさはタイムマシンの難しさと等価ってことに気がついて
いないだけ。

タイムマシンは格が違う。
核融合発電所と量子コンピュータ量産が同じくらい
核融合反応（核爆弾）と量子演算（1bit 1回）のような「要素」は既に可能

自然放射線の影響でまともに動かんだろ

訂正　　1bit →　　1 quantum bit

>>19の解説がこのスレを救った

19がいなかったら、イミフな記事とID:P7GdUOqkみたいなアホが
暴れてるだけのスレだもんな。

光コンピュータなら抵抗もほぼ零でいくらでも動作周波数をあげれると聞いたが、
熱とかは発生するよな？

原子7個って具体的にどれくらいの大きさなんだ
ってかCPUのプロセスルールってのはどこまで細かくなるんだ

5nm

>>80>>107
商用化ってのはたぶん、
ベンチャーが、さらなる応用や分析をする研究者用に売るってレベルじゃないかな。（需要はあるとおもう）
それなら5年くらいでできるのでは。

>>86>>78　将来の量産化について
単なる妄想だけど、SEMの針を何本も配置して、剣山のようにして、
それで一度に原子パターンが作れないかな。

>>118
だから無知っていわれるんだよ。

流石に印刷技術でこう言うのは作れないだろうしなあ・・・・

常温で動作させれば熱運動で原子が拡散してしまうし、電界をかけてれば
原子が電界によって生じた電流によって徐々に流されて移動し、素子が崩れて
しまうのだ。

>>119
多ノズルインクジェットプリンタみたいだな（w

>>119
妄想どころか、15年前から本気で研究してる人いますがな。

>>119
本気でやっている人がいるが、その土壌ができるのに100年ぐらい
かかりそうだってこと。

光コンピュータって最近きかないけど、どうなっちゃったの
電気より光のほうがと思うけど、まあそうなったらそうなったでメモリの読み込み速度が遅すぎて変わらないかも
しれないけど

製造装置？
従来の機械がマイクロマシンを作って、
マイクロマシンがナノマシンを作って
ナノマシンが原子マシンを.....

ステップはもっと多いのかもしれんが。

実際には稼動させてないのか
電流流したら原子が動きそうな感じだもんなＷ

一応原子より小さい粒子は発見されてるらしいからそこで構築してる…のか？

原子7個分のサイズのトランジスタか・・・
0603のチップ部品を1秒で付けれる俺でも半田付けは困難を極めるだろうな

0.6mm×0.3mm×0.3mm…
すごいな、俺はまだやってない

19=82なんだろうけど、

>>82 
>この手の実験は、現在主流の非量子効果デバイスを縮小する戦略を  
>その次の量子スケール?ナノデバイスに結び付けるために欠かせない研究だろう。  

の勘違いは致命的だぞ。

>>96
>量子スケールデバイスは別にかまわんが、それと量子コンピュータとは何も関係ない 
>のに、お前って、量子って単語だけにしか反応できない度素人じゃないか。 

にはまったく反論できないだろ。

>>109
そういえばそうだね。散逸しちゃうからな。

>>115
>光コンピュータなら抵抗もほぼ零でいくらでも動作周波数をあげれると聞いたが、 
>熱とかは発生するよな？ 

おまえが言ってるのはただの光伝送。周波数にも限界あるし。

コンピュータは演算してなんぼなんだが、光は非線形性がほぼ0なので、線形演算以
外をやろうとすると莫大なパワーを集中させないといけなくて、それだけ熱も発生する。
電子回路のほうがよっぽどまし。

では線形演算はというと、誤差が集積するので複雑なことはできない。量子コンピュー
タのビット数が増やせないのと同じこと。

てことはコンピューターの高速化も頭打ちという事か？

>>133
この場合は、
コンピュータと表現するのはヤメロ、ノイマン型情報処理装置とか、
プログラム式データ処理装置だろ。
そうじゃない処理系の分野は妄想している学者や研究者は確かにいるが、
幻想や妄想の域のままである。たとえば量子コンピュータとかだ
たとえば非線形計算機なんて、いまだ脳内妄想のSFと等価ってこと。

トランジスタって、電流もしくは電圧で抵抗値を変化させるんだよな？
原子7個でどうやってソース、ドレイン、ゲートを構成するんだ？
あるいはコレクタ、エミッタ、ベースを。

そもそも原子7個で半導体になるのか？
よしんば形だけそれっぽく作っても、量子効果でまともに動作するとは思えん。
まさか実際に動作なんてしていないと思うが、理論上だけでも動作するのだろうか？

>>135
量子効果も折り込み済みで動かしてるんでしょ。
要はスイッチングすればトランジスタといえるわけで、通常のトランジスタと同じ原理である必要はない。