Durchbruch in der Elektronik: die USA haben den ersten Petahertz-Transistor der Welt geschaffen

Amerikanischen und deutschen Wissenschaftlern ist ein technologischer Durchbruch gelungen: Sie haben den weltweit ersten photonischen Transistor entwickelt, der mit Petahertz-Frequenzen arbeitet - tausendmal schneller als moderne Mikrochips. Das Ergebnis verspricht eine drastische Beschleunigung von Rechenprozessen, auch im Bereich der künstlichen Intelligenz, und ebnet den Weg zu ultraschneller Elektronik.

Die Forschung wurde von einem internationalen Team von Wissenschaftlern der Universität von Arizona, des Jet Propulsion Laboratory des California Institute of Technology und der Ludwig-Maximilians-Universität München durchgeführt. Geleitet wurde das Projekt von Mohammed Hassan, Professor für Physik und optische Wissenschaften an der Universität von Arizona, der bereits für die Entwicklung des weltweit schnellsten Elektronenmikroskops bekannt war.

Graphen und Licht: die Basis der Zukunftstechnologie

Im Mittelpunkt der Entwicklung steht Graphen, ein einzigartiges Material, das nur ein Kohlenstoffatom dick ist. Den Wissenschaftlern ist es gelungen, mit ultrakurzen Lichtimpulsen von weniger als einer Billionstel Sekunde Dauer Elektronen durch dieses Material zu leiten. Dieses Verfahren ermöglicht die Erzeugung von elektrischem Strom mit einer noch nie dagewesenen Geschwindigkeit - die Lichtimpulse werden alle 638 Attosekunden geschaltet, das ist ein Quintillionstel einer Sekunde.

Merkmale des neuen Transistors

Eines der wichtigsten Merkmale des neuen Transistors ist, dass er keine besonderen Betriebsbedingungen benötigt. Das System funktioniert ohne ultratiefe Temperaturen oder Vakuum und ist damit potenziell für die Massenproduktion geeignet. Obwohl in der Anfangsphase spezielle Laser verwendet wurden, arbeitet das Team bereits daran, die Technologie so anzupassen, dass sie mit industriellen Geräten kompatibel ist.

Potenzial für künstliche Intelligenz und Supercomputer

Laut Prof. Hassan überholt die Software-Entwicklung bei weitem die Hardware-Verbesserungen, insbesondere im Bereich der künstlichen Intelligenz. Der neue Transistor könnte diese technologische Lücke schließen und Rechensysteme um Größenordnungen beschleunigen und den Weg für neue Generationen von Supercomputern und intelligenten Geräten ebnen.