Уменьшение размеров транзисторов позволяет увеличить их количество, размещаемое на чипе. Однако учёные стремительно приближаются к физическому минимуму для размера транзистора: последние модели имеют ширину примерно 10 нм или 30 диаметров атомов.

Но улучшить производительность можно и другим способом, не увеличивая количества транзисторов. Вместо этого уплотняют информацию, вводя промежуточные уровни между включённым и выключенным состояниями двоичных устройств.

Группа из Техасского университета в Далласе (UT Dallas) разработала фундаментальную физическую модель такого многозначного транзистора, а их коллеги из Южной Кореи успешно изготовили и протестировали прототипное устройство. Наличие в нем двух электронно стабильных промежуточных состояний между двоичными 0 и 1 увеличивает количество логических значений для одного транзистора с двух до трёх или четырёх.

Исследователи смогли реализовать многозначную транзисторную логику, внедрив кристаллы окиси цинка – квантовые точки – в аморфный оксид цинка. Композитный нанослой такого материала скомбинировали в супер-решётке прототипа со слоями других материалов.

Это исследование, описанное в совместной статье для журнала Nature Communications, важно не только потому, что данная технология совместима с существующими конфигурациями компьютерных чипов – она также обещает преодолеть разрыв между современными и квантовыми компьютерами.