نجح باحثون من جامعة بكين في إحداث اختراق علمي هام، بتطويرهم أصغر ترانزستور في العالم بحجم لا يتجاوز 1 نانومتر فقط.

وتتمثل ميزته الثورية في كونه يعمل كترانزستور ووحدة تخزين في آن واحد؛ إذ يعتمد على مادة فيروكهربائية تحتوي على شحنات يمكن قلب اتجاهها بجهد كهربائي بسيط، وتظل ثابتة في مكانها حتى بعد فصل التيار، مما يحول الترانزستور من مجرد بوابة عبور إلى قطعة ذاكرة، محاكياً بذلك خلايا العقل البشري التي تدمج الذاكرة والحساب في مكان واحد.

ولتحقيق هذا البعد النانوي الدقيق، استخدم الفريق البحثي "أنابيب كربون نانوية معدنية أحادية الجدار" (SWCNTs) كأقطاب بوابة، مما مكنهم من تقليص طول بوابة الترانزستور المصنوع من مادة "ثاني كبريتيد الموليبدينوم" (MoS2) إلى حدود 1 نانومتر. وقد أدى هذا إلى خفض جهد التشغيل إلى 0.6 فولت فقط.

تتجلى قوة هذا الابتكار في قدرته على العمل بزمن استجابة سريع للغاية يقدر بـ 1.6 نانوثانية، مع استهلاك طاقة أقل 10 مرات من الترانزستورات التقليدية، مما يجعله طوق نجاة لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي العملاقة. ولتقريب الصورة، فإن حجم هذا الترانزستور أصغر بمرتين ونصف تقريباً من عرض جزيء الـ DNA الذي يبلغ 2.5 نانومتر، وهو ما يجسد طفرة غير مسبوقة في فيزياء المواد.

تأتي هذه القفزة العلمية في إطار الصراع التكنولوجي المحتدم بين بكين وواشنطن؛ حيث تسعى الصين لكسر حاجز التبعية للتقنيات الغربية المشمولة بالحظر. ورغم أن الابتكار لا يزال في طور التجارب المخبرية، إلا أنه يؤكد مراهنة الصين على تطوير مواد ثنائية الأبعاد جديدة للالتفاف على العقبات الجيوسياسية، مما قد يمنحها الصدارة في قيادة الجيل القادم من رقائق الذكاء الاصطناعي حال انتقال هذا الاختراع إلى الإنتاج الضخم.
نشرت الدراسة في مجلة Science Advances.