과연 얼마만큼 작은 크기의 트랜지스터를 만들 수 있는가는 현재의 우리로써는 알 수 없는 일이겠지만 분명 현재와 같이 회로의 크기가 작아지면 원자나 분자만한 크기의 한계에 도달할 것이 분명하다. 다국적 연구팀 - 뉴 사우스 웨일스 대학, 퍼듀 대학, 멜버른 대학 ( University of New South Wales, Purdue University and the University of Melbourne ) - 들은 최근 네이처 나노테크롤로지 (Nature Nanotechnology) 에 그들이 개발한 한개의 원자로된 트랜지스터 (Single Atom Transistor) 를 보고했다. 이전에도 단원자 트랜지스터를 개발한 바 있긴 하지만 실제 컨트롤이 가능한 단원자 트랜지스터를 보고했다는 점은 주목할 만 하다.
연구팀의 리더인 미쉘 시몽스 (Michelle Simmons, ARC Centre for Quantum Computation and Communication, University of New South Wales) 는 한개의 인 (Phosphorus) 원자로 구성된 조절 가능한 트랜지스터를 소개하면서 트랜지스터가 개발된지 50 여년 전에는 누구도 현재와 같은 일을 예상할 수 없었을 것이라고 언급했다. 그리고 이 새로운 기술의 개발이 양자 역학이 지배하는 새로운 파라다임으로 들어가는 것이라고 지적했다.
사실 같은 연구팀은 올해 1월에 원자 4개폭 크기의 회로 ( http://blog.naver.com/jjy0501/100147851714 참조) 를 선보여 세상을 놀라게 한 바 있는 데 불과 한달여 만에 이들은 새로운 원자 한개로 구성된 트랜지스터를 선보이고 작동시키는 데 성공하므로써 새로운 원자 컴퓨팅 시대에 대한 전망을 밝게 만들었다. 사실 이 원자 하나의 폭은 불과 0.1 nm 에 불과하다.
다만 이제 원자 하나로 구성된 트랜지스터를 선보임으로써 연구진들은 무어의 법칙이 사실상 크기의 한계에 도달했다고 생각하고 있다. 이를 극복할 새로운 방법은 바로 양자 컴퓨터라고 여겨진다. 양자 컴퓨터는 전자를 컨트롤해서 qubit 이라고 부르는 양자 정보를 저장할 수 있다.
과연 미래에 단원자 트랜지스터가 실제로 양산되어 무어의 법칙은 종말을 고하고 새로운 양자 컴퓨터의 시대로 넘어가게 될지는 시간만이 입증해 줄 수 있을 것이다.
Journal Reference:
Martin Fuechsle, Jill A. Miwa, Suddhasatta Mahapatra, Hoon Ryu, Sunhee Lee, Oliver Warschkow, Lloyd C. L. Hollenberg, Gerhard Klimeck, Michelle Y. Simmons. A single-atom transistor. Nature Nanotechnology, 2012; DOI: 10.1038/nnano.2012.21
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