外国团队在石墨烯量子隧穿技术取得突破，重塑计算机处理极限

    亚利桑那州图森市，2025年5月22日，一项足以震撼科技界的研究成果在此诞生。一组来自亚利桑那大学的研究人员成功展示了一种全新技术——利用持续时间不到万亿分之一秒的光脉冲，实现对石墨烯中电子的精准操纵。借助量子隧穿效应，他们见证并记录下电子几乎瞬间绕过物理屏障的奇妙现象，这一突破性壮举，被视作重新定义计算机处理能力潜在极限的关键。

    研究人员兴奋地表示，该技术有望使计算机达到拍赫兹级别的处理速度，这一速度比现代计算机芯片快1000倍以上。物理学和光学科学副教授MohammedHassan难掩激动，他指出：“以如此惊人的速度发送数据，必将彻底颠覆我们现有的计算模式。”从实验室的初步成果到未来的实际应用，这项技术蕴含着无限可能。

    在展示现场，Hassan与光学与物理学研究生穆罕默德・森纳里手持用来开发拍赫兹速度晶体管的商用晶体管，向众人讲述着这项技术背后的故事。Hassan感慨道：“如今，人工智能软件等技术飞速发展，实现了巨大跨越，但硬件发展却明显滞后。不过，依托量子计算机领域的新发现，我们有信心开发出与当下信息技术软件革命相匹配的硬件设备。”这番话语，道出了科研团队的初心与决心。

    追溯这项研究的起源，团队最初聚焦于石墨烯改性样品的电导率研究。石墨烯，这种由单层碳原子组成的神奇材料，在激光照射下，其内部电子会被激光能量激发，从而移动并形成电流。然而，实验过程中出现了奇特现象：有时这些电流会相互抵消。Hassan解释道，这是由于激光能量波的上下波动，在石墨烯两侧产生了大小相等、方向相反的电流。加之石墨烯对称的原子结构，使得这些电流互为镜像，最终相互抵消，导致检测不到电流。

    一次偶然的尝试，让研究迎来了转机。当研究人员修改不同的石墨烯样品时，意外触发了电子近乎瞬间的“隧穿”现象。Hassan回忆道：“走进实验室，我们总会对实验结果有所预期，但科学的魅力恰恰在于那些细微的意外变化，它们往往能引领我们开启更深入的探索。”意识到成功实现隧穿效应后，团队迅速展开进一步研究。

    他们对市售石墨烯光电晶体管进行改造，引入特殊硅层，并利用以638阿秒（1阿秒为千万亿分之一秒）速率开关的激光，成功研制出Hassan口中“世界上最快的拍赫兹量子晶体管”。晶体管作为现代电子学发展的基石，在控制电流方面发挥着关键作用。此次新型晶体管的诞生，无疑是超快计算机技术发展进程中的一座重要里程碑。

    值得一提的是，许多科学进步往往依赖于严苛的实验条件，如特定的温度和压力等。但这项研究中的新型晶体管却能在环境条件下稳定运行，这一特性为其商业化及在日常电子产品中的广泛应用打开了大门。目前，Hassan正与TechLaunchArizona紧密合作，该机构致力于推动亚利桑那大学研究成果的商业化，协助科研人员为创新技术申请专利并进行推广。尽管最初的发明使用了专门的激光，但研究团队并未止步，他们正全力开发与商用设备兼容的晶体管，力求让这项技术早日走进大众生活。

    这项具有深远意义的研究成果已正式发表在《自然通讯》期刊上，引发了全球科学界的广泛关注。随着研究的不断深入与完善，基于石墨烯量子隧穿技术的新型计算机硬件，或许将彻底改变我们的数字生活，在数据处理、人工智能、云计算等领域掀起一场新的变革。