Evanescent fields Archives

Сравнение, характеристики и сравнение квантового полевого транзистора (QFET) к квантово-связанному транзистору (QCT)

Раннее проектирование нового квантово-связанного транзистора, напоминающего транзистор с зеркальным точечным контактом, созданный в 1947 году.

Часть I. Сравнительная структура: QCT против QFET

Механизмы проводимости
Типы муфт
Материальные стеки
Режимы работы
Функциональное поведение
Концептуальный сдвиг
→ Усиление эфемерных полей
(а) Восстановление утерянной информации
(б) Обеспечение фазово-связанной связи
(c) Доступ к скрытым квантовым каналам

1. Механизм проводимости

A Квантовый полевой транзистор (QFET) модулирует потенциал в квантовой яме или канале двумерного электронного газа (2DEG) посредством электрического поля. Проводимость при этом осуществляется через сплошной полупроводниковый слой, такой как GaAs, InP или MoS₂.

В противоположность этому, Квантово-связанный транзистор (QCT) Не содержит непрерывного проводящего канала. Два слоя графена разделены изолирующим барьером h-BN, и ток протекает только через квантовое туннелирование, а не дрейф или диффузия.

Проще говоря:

QFET: электроны движутся через канал.
ККТ: появляются электроны через барьер.

Каждый лист графена может быть независимо смещен, эффективно функционируя как аналог электрода и затвораВ отличие от обычных транзисторов, QCT требует нет дополнительных контрольных ворот – его модуляция возникает непосредственно из межслоевое смещение и фазово-связанное туннелирование через среду h-BN.

2. Тип муфты

В QFET связь электростатический. Поле затвора изменяет концентрацию носителей в канале, изменяя ток.
В QCT связь – это квантово-механический, опираясь на перекрытие волновых функций через барьер. Таким образом, путь сигнала выглядит следующим образом:

QFET: электрическое поле → плотность заряда → ток
ККТ: фаза поля → туннельный резонанс → вероятность туннелирования

Квантовая томография не просто модулирует величину протекающего тока; она определяет, могут ли два квантовых состояния вообще взаимодействовать.

3. Стек материалов

Слой	QFET	ККТ
Канал	GaAs, InP, Si, MoS₂	Графен (G₁/G₂)
Барьер	Оксид (Al₂O₃, HfO₂)	h-BN (1–5 нм), атомно-плоский и соответствующий решетке графена
Операционное поле	Электрическое поле, индуцированное затвором	Межслоевое смещение плюс моды плазмонного поля

В то время как QFET использует затворный диэлектрик для управления потоком носителей, QCT использует сам барьер как активная квантовая среда.

4. Режим работы

недвижимость	QFET	ККТ
частота	Десятки-сотни ГГц	10–50 ТГц (практическая), до 150 ТГц (собственная)
слаженность	Нет (классический дрейф)	Когерентный туннельный резонанс, фазово-чувствительный транспорт
Энергетическая шкала	диапазон мэВ	От десятков до сотен мэВ (с возможностью регулировки смещения)
Тип сигнала	ток заряда	Фазово-связанное поле (плазмон-фононная мода)

ККТ работает в высокочастотном когерентном режиме, где квантовые фазовые соотношения становятся доминирующим параметром управления.

5. Функциональное поведение

Функционально QCT ведет себя не как выключатель, а скорее как резонансный ответвитель или квантовый смеситель. Регулируя межслоевое смещение и относительный угол закручивания листов графена, устройство может:

Избирательно соединять определенные полосы частот (как в терагерцовом гетеродинном смесителе)
Усиление когерентности через туннельный барьер
Служить сверхбыстрым, малошумящим квантовым туннельным модулятором

6. Концептуальный сдвиг

Квантовый транзистор представляет собой фундаментальное изменение в философии устройства:
от контролирующий заряд внутри материи →
в управление когерентностью между квантовыми состояниями.

По сути это транзистор, переосмысленный как квантовый мост – не клапан для электронов, а настраиваемый канал для квантовой фазы.

Усиление эфемерных полей

Эванесцентные моды экспоненциально затухают с расстоянием, но при этом несут информацию о критической фазе. В квантовой квантовой теории (КТ) усиление этих мод может повысить когерентность и выявить скрытые каналы передачи информации.

(A) Восстановление утерянной информации

Эфенесцентные компоненты кодируют высокочастотную (мелкодетальную) информацию – компоненты Фурье, которые быстро затухают. Их усиление восстанавливает детали, которые в противном случае были бы размыты за барьером.

(B) Обеспечение фазово-связанной связи

Через барьер h-BN сигнал QCT не является распространяющимся током, а фазовая синхронизация ближнего поля. Усиление этого режима:

Усиливает модуляцию вероятности туннелирования
Увеличивает отношение сигнал/шум для когерентных эффектов
Потенциально обеспечивает передачу информации посредством фазовой когерентности, а не прямого тока

(c) Доступ к «скрытым» квантовым каналам

Затухающие поля представляют собой перекрытие классических и квантовых областей – следы виртуальных фотонов, плазмонного туннелирования и нелокальных корреляций. Их усиление открывает доступ к этим «скрытым» каналам, позволяя взаимодействовать через нерадиационные поля.

Механизм: В QCT, Отрицательное дифференциальное сопротивление (NDR) или квантовая обратная связь повторно вводит энергию в туннельные моды, поддерживая недолговечную связь вместо того, чтобы допустить распад.

По сути, усиление эфемерного поля означает усиливая саму пустоту – укрепление невидимого моста, где находится информация, но не течет энергия.

Эти свойства предполагают, что квантовая когерентность — это не просто устройство, а испытательный полигон для более глубоких вопросов о квантовой когерентности и потоке информации, что напрямую ведет к концепции причинно-следственной сигнализации..

Часть II. Причинно-линейная сигнализация (CFS)

Основные аксиомы
Кинематика и динамика
Квантовые правила и законы сохранения
Экспериментальные предсказания
Протоколы испытаний
Роль QCT

Эта статья является частью серии статей, посвященных необъяснимому явлению, которое я наблюдал в 1986 году в Ирландии:

Тег: Эфемерные поля

Квантовый транзистор (КТ): усиление пустоты