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手机电脑晶体管可以在绝对零度环境下工作

类别:行业知识  

腾讯数码讯(蓝天)计算机、智能手机及其它消费设备都使用了晶体管,到底晶体管能在多低的温度下正常运行?最近研究人员进行了测试,发现即使温度接近绝对零度,晶体管也安然无恙。

晶体管是一种电子元件,它相当于控制电流的开关。晶体管的性能受到温度的影响,如果想在超冷环境中使用,必须经过专门设计。要获得这种特殊晶体管相当困难,成本也很高,许多时候还要复杂的电路和额外的设备辅助。

法国宇宙基本规律研究所的研究人员阿米涅·罗赫尼(Amine Rhouni)与他率领的团队想搞清一个问题:能否用现成的晶体管替代特殊晶体管。如果可以,在超低温度下开展研究就会更容易一些。

团队正在开发下一代红外相机,用于外太空环境。这种相机需要在超低温度下运行,接近-273摄氏度,略微高一点点。连接传感器的电子设备也要在超低温度下运行。

从理论上讲,普通晶体管可以在如此低的温度下运行,但是要测试却是一件很难的事。研究人员花了3天时间冷却设备,使之达到目标温度,他们还要用特殊设备稳定温度,防止晶体管中的电流让晶体管升温。

测试证明,晶体管可以从容应付极限环境。法国巴黎萨克雷大学研究人员马利克·马索尔(Malik Mansour)对研究结果感到惊讶。他说:“在如此低的温度下测量是一件很难的事。”

马索尔认为,结果可能会对医疗成像技术造成影响,它创造了一种新的可能性:用超冷仪器绘制细节更丰富的图像。现有技术成本太高,太复杂,不过马索尔认为未来应该会变得更容易。马索尔说:“低温物理学会继续进步。”

量子计算机研究人员也对测试结果很感兴趣。罗赫尼的团队想将该技术应用于Spica任务,照预计Spica会在2030年之前的几年发射,它要对宇宙中最冷的区域进行调查。

大约15年前,天文学家曾执行一项名叫Herschel的任务,他们发现这个由恒星形成的区域到处都是气体和尘埃组成的细丝。现在研究人员想用特殊探测器调查细丝的成份,了解它们的形状。

团队成员文森特·里维约特(VINCENT Reveret)说:“我们要了解它的磁场,之前没有做过这样的事。”