Gurtov_TE
.pdfТок в канале транзистора ID будет различаться в зависимости от положения кубитов, на которых происходит изменение распределения заряда. Анализ изменения этого тока позволяет определить зарядовое состояние кубитов.
Возможно использование оптических методов управления состояниями кубитов на квантовых точках разных размеров и разного состава компонентов в гетероструктуре GaAs / AlxGa1-xAs. В этом случае кубит базируется на основном и возбужденном одноэлектронном состоянии каждой квантовой точки.
До настоящего времени квантовые компьютеры и их элементная база существуют лишь в виде теоретических конструкций. К числу наиболее перспективных для приборной реализации в обозримом будущем относят квантовые компьютеры на квантовых точках с электронными орбитальными и спиновыми состояниями и они считаются реальными элементами для создания квантовых суперкомпьютеров.
Контрольные вопросы
14.1.Каковы физические ограничения микроминиатюризации для приборов твердотельной электроники с p-n переходами?
14.2.Каковы предельные параметры МДП приборов при пропорциональной микроминиатюризации?
14.3.Какова приборная база наноэлектроники для квантовых компьютеров?
451
Нобелевские премии за работы по твердотельной электронике
Нобелевские премии в среде научной общественности являются самыми престижными оценками значимости научных исследований и разработок для общества. За период существования нобелевских премий все основные физические явления, лежащие в основе работы приборов твердотельной электроники были отмечены нобелевскими премиями. Ниже в таблице перечислены 12 нобелевских премий по физике за открытие и иследования различных физических явлений, таких как явление термоэлектронной эмиссии, являющееся основопологающим при анализе контактных явлений, квантовый эффект Холла. Также в таблице приведена нобелевская премия по химии, связанная с открытием фуллеренов, перспективных материалов для наноэлектроникиВтаблицах приведена. оригинальная формулировка нобелевского комитета на английском языке и ссылка на файл, где размещен текст нобелевской лекции. Затем дан перевод в авторской редакции фамилий нобелевских лауреатов и перевод формулировки нобелевского комитета.
Таблица
- |
|
|
присужДата дения |
Авторы |
Формулировка |
|
||
|
нобелевского комитета |
|
|
|
|
|
|
|
|
Owen Willans Richardson |
|
|
United Kingdom |
"for his work on the |
|
London University |
thermionic phenomenon and |
|
London, United Kingdom |
especially for the discovery |
|
b. 1879 |
of the law named after him" |
1928 |
d. 1959 |
|
|
|
|
Оуэн Уилланс Ричард- |
|
|
|
сон |
«за работы по феноменам |
|
Великобритания |
|
|
термоэлектронной эмис- |
|
|
Лондоновский Универси- |
|
|
сии и особенно за откры- |
|
|
тет |
тие закона, носящего его |
|
Лондон, Великобритания. |
|
|
имя» |
|
|
р. 1879 |
|
|
у. 1959 |
|
|
|
|
Ссылка на текст нобелевской лекции
http://nobelprize.org/physic s/laureates/1928/richardsonlecture.pdf
“Thermionic phenomena and the laws
which govern them”
Nobel Lecture, December 12, 1929
“Феномены термоэлектронной эмиссии и описывающие их законы”
452
1956
William Bradford |
|
|
Shockley |
|
|
1/3 of the prize |
|
|
USA |
|
|
Semiconductor Laboratory |
|
|
of Beckman Instruments, |
|
|
Inc. |
|
|
Mountain View, CA, USA |
|
|
b. 1910 |
|
|
(in London, United King- |
|
|
dom) |
|
|
d. 1989 |
"for their researches on |
|
|
||
|
semiconductors and their |
|
|
discovery of the transistor |
|
|
effect" |
|
John Bardeen |
||
|
||
1/3 of the prize |
|
|
USA |
|
|
University of Illinois |
|
|
Urbana, IL, USA |
|
|
b. 1908 |
|
|
d. 1991 |
|
|
|
|
|
Walter Houser Brattain |
|
|
1/3 of the prize |
|
|
USA |
|
|
Bell Telephone Laboratories |
|
|
Murray Hill, NJ, USA |
|
|
b. 1902 |
|
|
d. 1987 |
|
Уильям Бредфорд Шок- |
|
|
ли |
|
|
1/3 премии |
«за исследования полу- |
|
США |
||
проводников и открытие |
||
р. 1910 |
||
транзисторного эффекта» |
||
(в Лондоне, Великобрита- |
||
ния) |
|
|
у. 1989 |
|
|
Джон Бардин |
|
|
1/3 премии |
|
|
США |
|
|
Университет Иллинойса |
|
|
р. 1908 |
|
|
у. 1991 |
|
http://nobelprize.org/physic s/laureates/1956/shockleylecture.pdf
“Transistor technology evokes new physics”
Nobel Lecture, December 11, 1956
http://nobelprize.org/physic s/laureates/1956/bardeenlecture.pdf
“Semiconductor research leading to the point contact transistor”
Nobel Lecture, December 11, 1956 http://nobelprize.org/physic s/laureates/1956/brattainlecture.pdf
“Surface properties of semiconductors”
Nobel Lecture, December 11, 1956
«Транзисторная технология порождает новую физику»
«Исследования полупроводников, которые привели к открытию транзистора»
453
1964
Уолтер Хаузер |
|
|
1/3 премии |
|
|
США |
|
|
Лаборатория Bell, |
|
|
США |
|
|
р. 1902 |
|
|
у. 1987 |
|
|
Charles Hard Townes |
|
|
|
||
1/2 of the prize |
|
|
USA |
|
|
Massachusetts Institute of |
|
|
Technology (MIT) |
|
|
Cambridge, MA, USA |
|
|
b. 1915 |
|
|
|
|
|
Nicolay Gennadiyevich |
|
|
Basov |
|
|
1/4 of the prize |
"for fundamental work in |
|
USSR |
||
the field of quantum elec- |
||
P.N. Lebedev Physical In- |
||
tronics, which has led to the |
||
stitute |
||
construction of oscillators |
||
Moscow, USSR |
||
and amplifiers based on the |
||
b. 1922 |
||
maser-laser principle" |
||
d. 2001 |
||
|
||
|
|
|
Aleksandr Mikhailovich |
|
|
Prokhorov |
|
|
1/4 of the prize |
|
|
USSR |
|
|
P.N. Lebedev Physical In- |
|
|
stitute |
|
|
Moscow, USSR |
|
|
b. 1916 |
|
|
d. 2002 |
|
Чарльз Хард Таунс |
«За фундаментальную |
1/2 премии |
работу в области кванто- |
США |
вой электроники, которая |
Масачусатский институт |
привела к созданию ос- |
технологий |
цилляторов и усилителей, |
р. 1915 |
основанных на лазерно- |
Николай Геннадьевич |
мазерном принципе» |
Басов |
|
1/4 премии |
|
СССР |
|
Физический институт им. |
|
Лебедева |
|
р. 1922 |
|
«Свойства поверхности полупроводников»
http://nobelprize.org/physic s/laureates/1964/towneslecture.pdf
“Production of coherent radiation by atoms
and molecules”
Nobel Lecture, December 11, 1964
http://nobelprize.org/physic s/laureates/1964/basovlecture.pdf
“Semiconductor lasers”
Nobel Lecture, December 11, 1964
http://nobelprize.org/physic s/laureates/1964/prokhorovlecture.pdf
“Quantum electronics”
Nobel Lecture, December 11, 1964
«Генерация вынужденного излучения атомами и молекулами»
«Полупроводниковые лазеры»
454
1972
Александр Михайлович |
|
|
Прохоров |
|
|
1/4 премии |
|
|
СССР |
|
|
Физический институт им. |
|
|
Лебедева |
|
|
р. 1916 |
|
|
у. 2002 |
|
|
John Bardeen |
|
|
|
||
1/3 of the prize |
|
|
USA |
|
|
University of Illinois |
|
|
Urbana, IL, USA |
|
|
b. 1908 |
|
|
d. 1991 |
|
|
|
|
|
Leon Neil Cooper |
|
|
1/3 of the prize |
"for their jointly developed |
|
USA |
||
theory of superconductivity, |
||
Brown University |
||
usually called the BCS- |
||
Providence, RI, USA |
||
theory" |
||
b. 1930 |
||
|
||
|
|
|
John Robert Schrieffer |
|
|
1/3 of the prize |
|
|
USA |
|
|
University of Pennsylvania |
|
|
Philadelphia, PA, USA |
|
|
b. 1931 |
|
|
|
|
Джон Бардин |
|
1/3 премии |
|
США |
|
Университет Иллинойса |
|
р. 1908 |
|
у. 1991 |
|
Леон Неил Купер |
«за совместное развитие |
1/3 премии |
|
США |
теории сверхпроводимо- |
Коричневый университет |
сти, обычно называемой |
г. Провиденс |
БКШ-теорией» |
р. 1930 |
|
Джон Роберт Шрифер |
|
1/3 премии |
|
США |
|
Университет Пенсильва- |
|
нии |
|
р. 1931 |
|
«Квантовая электроника»
http://nobelprize.org/physic s/laureates/1972/bardeenlecture.pdf
“Electron-phonon interactions and superconductivity”
Nobel Lecture, December 11, 1972 http://nobelprize.org/physic s/laureates/1972/cooperlecture.pdf
“Microscopic quantum interference
effects in the theory of superconductivity”
Nobel Lecture, December 11, 1972 http://nobelprize.org/physic s/laureates/1972/schriefferlecture.pdf
“Macroscopic quantum phenomena from pairing in superconductors”
Nobel Lecture, December 11, 1972
«Электронно-фононные взаимодействия и сверхпроводимость»
«Микроскопика квантовых интерференционных эффектов в теории сверхпроводимости»
«Макроскопика квантовый эффектов спаривания в сверхпроводниках»
455
1973
1985
456
Leo Esaki |
|
||
1/4 of the prize |
"for their experimental dis- |
||
Japan |
|||
coveries regarding tunneling |
|||
IBM Thomas J. Watson |
|||
phenomena in semiconduc- |
|||
Research Center |
|||
tors and superconductors, |
|||
Yorktown Heights, NY, |
|||
respectively" |
|||
USA |
|||
|
|||
b. 1925 |
|
||
Ivar Giaever |
|
||
1/4 of the prize |
|
||
USA |
|
||
General Electric Company |
|
||
Schenectady, NY, USA |
|
||
b. 1929 |
|
||
(in Bergen, Norway) |
|
||
Brian David Josephson |
"for his theoretical predic- |
||
1/2 of the prize |
tions of the properties of a |
||
United Kingdom |
supercurrent through a tun- |
||
University of Cambridge |
nel barrier, in particular |
||
Cambridge, United King- |
those phenomena which are |
||
dom |
generally known as the |
||
b. 1940 |
Josephson effects" |
||
|
|
|
|
Лео Эсаки |
«за экспериментальные |
||
1/4 премии |
|||
открытия эффекта тунне- |
|||
Япония |
|||
лирования в полупровод- |
|||
Исследовательский центр |
|||
IBM |
никах и сверхпроводни- |
||
ках» |
|||
р. 1925 |
|||
|
|||
Айвер Джайевер |
|
||
1/4 премии |
|
||
США |
|
||
Дженерал Электрик |
|
||
р. 1929 |
|
||
(в Бергене, Норвегия) |
|
||
|
|
«за теоретические пред- |
|
Брайн Девид Джозефсон |
сказания свойств тун- |
||
нельного барьера, образо- |
|||
1/2 премии |
ванного сверхпроводни- |
||
Кембриджский универси- |
|||
тет Великобритании |
ками, в частности явле- |
||
ния, общеизвестного ныне |
|||
р. 1940 |
|||
под названием эффекта |
|||
|
|
||
|
|
Джозефсона» |
|
Klaus von Klitzing |
|
|
|
|
|
||
Federal Republic of Germa- |
|
|
|
ny |
|
"for the discovery of the |
|
Max-Planck-Institut fьr |
|
||
Festkцrperforschung |
|
quantized Hall effect" |
|
Stuttgart, Federal Republic |
|
|
|
of Germany |
|
|
|
b. 1943 |
|
|
|
http://nobelprize.org/physic s/laureates/1973/esakilecture.pdf
“Long journey into tunneling”
Nobel Lecture, December 12, 1973
http://nobelprize.org/physic s/laureates/1973/giaeverlecture.pdf
“Electron tunneling and superconductivity”
Nobel Lecture, December 12, 1973 http://nobelprize.org/physic s/laureates/1973/josephsonlecture.pdf
“The discovery of tunneling supercurrents”
Nobel Lecture, December 12, 1973
«Долгий путь к туннелированию»
«Туннелирование электронов и сверхпроводимость»
«Открытие туннелирования между сверхпроводниками»
http://nobelprize.org/physic s/laureates/1985/klitzinglecture.pdf
“The quantized hall effect”
Nobel lecture, December 9, 1985
1987
1994
Клаус фон Клицинг |
«За открытие квантового |
|
ФРГ |
||
эффекта Холла» |
||
р.1943 |
||
|
||
J. Georg Bednorz |
|
|
|
||
|
||
1/2 of the prize |
|
|
Federal Republic of Ger- |
|
|
many |
|
|
IBM Zurich Research Labo- |
|
|
ratory |
"for their important break- |
|
Rьschlikon, Switzerland |
||
through in the discovery of |
||
b. 1950 |
||
superconductivity in ce- |
||
K. Alexander Mьller |
||
ramic materials" |
||
1/2 of the prize |
||
|
||
Switzerland |
|
|
IBM Zurich Research Labo- |
|
|
ratory |
|
|
Rьschlikon, Switzerland |
|
|
b. 1927 |
|
Иоган Георг Беднорц |
|
|
1/2 премии |
|
|
ФРГ |
|
|
Исследовательская лабо- |
«за важное достижение в |
|
ратория IBM |
||
р. 1950 |
открытии сверхпроводи- |
|
|
мости в керамических |
|
Карл Алекс Мюллер |
||
материалах» |
||
1/2 премии |
||
|
||
Исследовательская Лабо- |
|
|
ратория IBM |
|
|
р. 1927 |
|
|
|
|
Bertram N. Brockhouse
1/2 of the prize Canada
McMaster University Hamilton, Ontario, Canada b. 1918
d. 2003
Clifford G. Shull
1/2 of the prize USA
Massachusetts Institute of Technology (MIT) Cambridge, MA, USA
b. 1915 d. 2001
"for pioneering contributions to the development of neutron scattering techniques for studies of condensed matter"
"for the development of neutron spectroscopy"
"for the development of the neutron diffraction technique"
«Квантовый эффект Холла»
http://nobelprize.org/physic s/laureates/1987/bednorz- muller-lecture.pdf
“Perovskit-type oxides – the new approach to high-
Tc superconductivity”
Nobel lecture, December 8, 1987
«Перовскито-подобные окислы - новый подход к высокотемпературной сверпроводимости»
http://nobelprize.org/physic s/laureates/1994/brockhouse -lecture.pdf
“Slow neutron spectroscopy and the grand atlas of the physical word”
Nobel Lecture, December 8, 1994
http://nobelprize.org/physic s/laureates/1994/shulllecture.pdf
“Early development of neutron scattering”
Nobel Lecture, December 8, 1994
457
1998
|
Бертрам Н. Брокхауз |
|
|
1/2 премии |
«за новаторский вклад в |
|
Канада |
развитие методов рассеи- |
|
р. 1918 |
вания нейтроов для изу- |
|
у. 2003 |
чения конденсированных |
|
|
сред» |
|
Клифорд Г. Шалл |
|
|
1/2 премии |
«за развитие нейтронной |
|
спектроскопии» |
|
|
США |
|
|
Массачусетский институт |
«за развитие метода ди- |
|
технологий |
фракции нейтрона» |
|
р. 1915 |
|
|
у. 2001 |
|
|
Robert B. Laughlin |
|
|
|
|
|
1/3 of the prize |
|
|
USA |
|
|
Stanford University |
|
|
Stanford, CA, USA |
|
|
b. 1950 |
|
|
Horst L. Störmer |
|
|
1/3 of the prize |
|
|
Federal Republic of Ger- |
"for their discovery of a |
|
many |
|
|
Columbia University |
new form of quantum fluid |
|
New York, NY, USA |
with fractionally charged |
|
b. 1949 |
excitations" |
|
Daniel C. Tsui |
|
|
1/3 of the prize |
|
|
USA |
|
|
Princeton University |
|
|
Princeton, NJ, USA |
|
|
b. 1939 |
|
|
(in Henan, China) |
|
|
|
|
|
Роберт Лафмен |
|
|
1/3 премии |
|
|
США |
|
|
Станфордский универси- |
|
|
тет |
|
|
р. 1950 |
«за открытие новой фор- |
|
Хорст Штермер |
|
|
мы квантовой жидкости с |
|
|
1/3 премии |
дробно заряженными воз- |
|
ФРГ |
бужденными состояния- |
|
р. 1949 |
ми» |
|
|
|
|
Дэниел Цуй |
|
|
1/3 премии |
|
|
США |
|
|
р. 1939 |
|
|
|
|
«Спектроскопия медленных нейронов и великий атлас физического мира»
«Раннее изучение рассеяния нейтронов»
http://nobelprize.org/physic s/laureates/1998/laughlinlecture.pdf
“Fractional quantization”
Nobel Lecture, December 8, 1998
http://nobelprize.org/physic s/laureates/1998/stormerlecture.pdf
“The fractional quantum Hall effect”
Nobel Lecture, December 8, 1998
http://nobelprize.org/physic s/laureates/1998/stormerlecture.pdf
“Interplay of disorder and interaction in twodimensional electron gas in intense magnetic fields”
Nobel Lecture, December 8, 1998
«Дробное квантование»
«Дробный квантовый эффект Холла»
«Взаимосвязь беспорядка и корреляции в двухмерном электронном газе в сильных магнитных полях»
458
technology" |
Zhores I. Alferov |
in high-speed- and opto- |
|
A.F. Ioffe Physico- |
|||
|
1/4 of the prize |
"for developing semicon- |
|
|
Russia |
ductor heterostructures used |
|
|
|
||
communication |
Technical Institute |
electronics" |
|
St. Petersburg, Russia |
|||
|
|||
|
|
||
|
b. 1930 |
|
|
Herbert Kroemer |
|
2000 informationand |
1/4 of the prize |
|
Federal Republic of Ger- |
|
|
many |
|
|
|
|
|
|
University of California |
|
|
Santa Barbara, CA, USA |
|
|
b. 1928 |
|
on |
|
|
Jack S. Kilby |
|
|
work |
|
|
1/2 of the prize |
"for his part in the invention |
|
basic |
USA |
|
Texas Instruments |
of the integrated circuit" |
|
"for |
Dallas, TX, USA |
|
b. 1923 |
|
|
|
|
|
|
|
|
основополагающиеза« работы в информацителекоммуникационныхионных технологи- |
Жорес Иванович Алфе- |
|
ров |
«за открытие полупровод- |
|
р. 1923 |
никовых гетероструктур , |
|
|
1/4 премии |
|
|
Россия |
используемых в высоко- |
|
Физико-техничекий ин- |
скростной оптоэлектрон- |
|
ститут им. Иофе |
ной связи» |
|
р. 1930 |
|
|
Герберт Кремер |
|
|
1/4 премии |
|
|
ФРГ |
«за вклад в изобретении |
|
Университети Калифор- |
интегральной схемы» |
|
нии |
|
|
р. 1938 |
|
|
Джек С. Килби |
|
|
1/2 премии |
|
|
США |
|
|
|
|
|
|
|
|
Alexei A. Abrikosov |
|
|
1/3 of the prize |
"for pioneering contribu- |
2003 |
USA and Russia |
|
Argonne National |
tions to the theory of super- |
|
|
Laboratory |
conductors and superfluids" |
|
Argonne, IL, USA |
|
|
b. 1928 |
|
http://nobelprize.org/physic s/laureates/2000/alferovlecture.pdf
“The double heterostructure: concept and its applications in physics, electronics and technology”
Nobel Lecture December 8, 2000
http://nobelprize.org/physic s/laureates/2000/kroemerlecture.pdf
“Quasi-electric fields and band offsets: teaching electrons new tricks”
Nobel Lecture, December 8, 2000
http://nobelprize.org/physic s/laureates/2000/kilbylecture.pdf
“Turning potential into realites: the invention of the integrated circuit”
Nobel Lecture, December 8, 2000
«Двойные гетероструктуры: свойства и их использование в физике, электронике и технологиях»
«Квазиэлектрические поля и разрывы зон: новое поведение электронов»
«Переход от возможного к реальности: изобретение интегральной схемы»
http://nobelprize.org/physic s/laureates/2003/abrikosovlecture.pdf
“Type II superconductors and the vortex lattice”
Nobel Lecture, December 8, 2003
459
Vitaly L. Ginzburg
1/3 of the prize Russia
P.N. Lebedev Physical Institute
Moscow, Russia b. 1916
Anthony J. Leggett
1/3 of the prize
United Kingdom and USA University of Illinois Urbana, IL, USA
b. 1938
Алексей А. Абрикосов
1/3 премии США и Россия
Аргонская Национальна Лаборатория р. 1928
Виталий Л. Гинзбург
1/3 премии Россия
Физический институт им Лебедева р. 1916
Энтони Дж. Лаггет
1/3 премии Великобритания и США Университет Иллинойса р. 1938
«за новаторский вклад в теорию сверхпроводимости и сверхтекучести»
http://nobelprize.org/physic s/laureates/2003/ginzburglecture.pdf
“On superconductivity and superfluidity”
Nobel Lecture, December 8, 2003
На русском языке http://data.ufn.ru//Ginzburg/ Gin_nob_r.pdf http://nobelprize.org/physic s/laureates/2003/leggettlecture.pdf
“Superfluid 3-He: the early days as seen by a theorist”
Nobel Lecture, December 8, 2003
«Сверхпроводники типа-II и вихревые решетки»
«Сверхпроводимость и сверхтекучесть»
«Сверхтекучий He-3: первые дни с точки зрения теоретика»
http://nobelprize.org/chemistry/
Нобелевские премии по химии, связанные с тематикой твердотельной микро и оптоэлектроники
460