Credit: CC0公共领域来自澳大利亚国立大学(ANU)的研究人员开发了一个系统，该系统使用原子级薄半导体以极其节能的方式传输数据。总有一天，突破性的增长将有助于为下一代电脑和智能手机提供动力，这些电脑和智能手机比现有设备耗电更少。
这种新的、大大提高的能量效率水平是通过将激子——与电子空穴结合的电子——与单原子薄半导体中的光混合来实现的，单原子薄半导体比一张纸薄大约10万倍。
这种新的节能半导体技术已经显示出非常有希望的迹象，通过不释放任何热量，需要更少的电力来运行，这意味着没有能量被浪费。
ANU团队是第一个成功证明在室温下，在这些原子级薄半导体中信息载体(可以在计算机中传输数据的粒子)的高效传输的人，这是创造未来计算机和智能手机的必要的第一步。
该团队希望这项技术可以通过减少浪费的能源消耗为未来可持续的计算增长铺平道路，这是世界各地科学家面临的挑战。
来自ANU物理研究学院的博士学者马提亚斯·伍尔达克说:“计算机已经使用了全球可用电量的10%左右，这一数字伴随着巨大的财务和环境成本，由于对计算的需求不断增加，预计每10年将翻一番。”。
“估计显示，我们的计算设备、互联网、数据中心和其他数字技术至少占全球温室气体排放量的2%，这与航空前covid类似。”
这项研究的主要作者伍尔达克先生说，这项新的发展解决了全球数千个大型工厂规模的数据中心的供暖问题。
他说:“计算机使用的大量能量被浪费了，因为在设备执行任务时，为其供电的电能会加热设备。
ANU的研究人员希望，转向新的高能效信息技术和全球能源消耗的潜在减少能够减少对尽可能多的燃煤电厂的需求，这反过来将减少排放到大气中的有害气体的数量。
“由于生产、储存和供应能源总是要付出代价的，包括燃烧化石燃料导致的空气污染和气候变化，为了更可持续的未来，我们减少用电量是极其重要的，”乌尔达克表示。
通讯作者、ANU教授埃琳娜·奥斯特罗夫斯卡娅也是ARC未来低能量电子技术卓越中心(FLEET)的首席研究员，她说这项研究是全球努力开发用于计算和信息处理的低能量半导体技术的一部分。
奥斯特罗夫斯卡娅教授说:“未来的研究还有许多其他选择，包括开发基于这种半导体技术的节能传感器和激光器。
研究的下一个阶段是将这项技术融入晶体管——计算机的组成部分。
这篇论文发表在《自然通讯》上，作者来自德国、波兰和澳大利亚，其中包括来自ANU的七名研究人员。
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