طور علماء في المعهد الوطني للمعايير والتقنية وجامعة ميريلاند الأمريكية، طريقة مفصلة لإنتاج أجهزة على النطاق الذري، وبفضل هذا الابتكار أصبح باحثو المعهد الوطني للمعاير والتقنية ثاني فريق في العالم يبني ترانزستورًا أحادي الذرة، هو الأول في تصنيع سلسلة من الترانزستورات أحادية الإلكترون.
وضبط الباحثون معدل تدفق الإلكترونات بدقة، من خلال فجوة فيزيائية أو حاجز كهربائي في الترانزستورات، مخالفين بذلك أساسيات الفيزياء الكلاسيكية، بسبب افتقار الإلكترونات للطاقة الكافية. وهنا تأتي أهمية ظاهرة النفق الكمومي عند وجود فجوات دقيقة جدًا كما في الترانزستورات المصغرة، ما يجعلها تتشابك من خلال ميكانيك الكم وينتج عن ذلك بتات كمومية تستعمل في الحوسبة الكمومية.
وقال ريتشارد سيلفر، الباحث في المعهد الوطني للمعايير والتقنية «نرى أن طريقتنا لتثبيت طبقات الذرات توفر أجهزة قياس ذري أكثر دقة واستقرارًا؛ فذرة في غير موضعها قد تغير من موصلية الترانزستور والخصائص الأخرى للمكونات الكهربائية المتصفة بمجموعة ذرية صغيرة أو منفردة» وفقًا لموقع فيزيكس الأمريكي.
وطور الباحثون أيضًا، تقنية جديدة لإجراء اتصال كهربائي بين الذرات، لتعمل كجزء من دارة واحدة، إذ سخنوا طبقة من معدن البلاديوم برفق على مناطق محددة على سطح السليكون الموجودة مباشرة فوق مكونات مختارة من الجهاز، وشكل تفاعل البلاديوم المسخن مع السيليكون سبيكة موصلة للكهرباء؛ تسمى سيليسايدات البلاديوم اخترقت طبقة السيليكون واتصلت مع ذرات الفوسفور.
