14 jun. 2007
2 minuten
Onderzoekers van het Britse National Physical Laboratory en het Cavendish Laboratory van de Cambridge University hebben een nieuwe methode ontdekt om de beweging van individuele elektronen te beheersen — ze laten ze surfen op de toppen van energiegolven. Door ieder seconde miljarden individuele elektronen nauwkeurig te besturen, hopen de onderzoekers nieuwe computersystemen te ontwikkelen en […]
Onderzoekers van het Britse National Physical Laboratory en het Cavendish Laboratory van de Cambridge University hebben een nieuwe methode ontdekt om de beweging van individuele elektronen te beheersen — ze laten ze surfen op de toppen van energiegolven. Door ieder seconde miljarden individuele elektronen nauwkeurig te besturen, hopen de onderzoekers nieuwe computersystemen te ontwikkelen en de veiligheid van digitale communicatie te verbeteren.
Net zoals de lopende band in een fabriek, levert de elektronensurfmachine van het National Physical Laboratory één voor één elektronen, in een betrouwbare constante stroom van meer dan een miljoen elektronen per seconde. Hoewel er al kleine stromen van elektronen kunnen worden geproduceerd, is het tot dusver nog niet gelukt om ze op een controleerbare manier in zo’n grote hoeveelheid te leveren.
De NPL-onderzoekers maken gebruik van oscillerende elektrostatische golven, die zich gedragen als de golven van de zee op het strand. Een elektron wordt geplaatst op de top van zo’n golf en de elektrostatiesche golven worden in een bepaalde richting of naar een bepaald punt gestuurd.
Betere computers
Alle computersystemen werken op basis van elektrische stroom die door microprocessoren loopt. In de nu bestaande computers stromen duizenden elektronen op ongeordende wijze in en uit elke processor. Deze random beweging veroorzaakt significante opwarming en dat beperkt het rendement van de computer. Door individuele elektronen te besturen kan precies de juiste hoeveelheid stroom naar de processor worden gestuurd, op precies het juiste moment. Daardoor kan de computer meer taken uitvoeren, efficiënter werken en meer acties tegelijkertijd uitvoeren.
Veilige communicatie
Bij digitale communicatie worden signalen verdeeld in kleine stukjes, die worden getransporteerd door bedrade of draadloze communicatienetwerken. Bij de ontvanger worden ze weer samengevoegd. Iemand die wil afluisteren moet tijdens de transmissie een deel van het bericht weghalen om de informatie te kunnen horen of zien. De nieuwe elektronensurfmachine kan worden gebruiken om de boodschap te coderen in individuele kleine lichtpulsjes (fotonen), waardoor het veel eenvoudiger wordt om te identificeren of er iets is weggehaald.