新華網(wǎng)倫敦１１月２７日電（記者黃堃）計(jì)算機(jī)的發(fā)展離不開對(duì)電子帶有電荷這一性質(zhì)的操控，而電子的另一性質(zhì)自旋則長(zhǎng)期未得到開發(fā)利用。荷蘭研究人員在新一期英國(guó)《自然》雜志上報(bào)告說(shuō)，他們首次在室溫下在半導(dǎo)體硅材料中使電子自旋極化狀態(tài)得以實(shí)現(xiàn)，這將有助于研發(fā)新一代計(jì)算機(jī)。

    據(jù)介紹，根據(jù)自旋軸相對(duì)于周圍磁場(chǎng)的指向，電子自旋具有向上和向下兩個(gè)狀態(tài)，如果能在計(jì)算機(jī)中用這兩種狀態(tài)來(lái)代表０和１，那么將可開發(fā)出新一代基于電子自旋的計(jì)算機(jī)。但在此前的研究中，自旋極化狀態(tài)只有在零下１００多攝氏度的低溫下才能在計(jì)算機(jī)常用的半導(dǎo)體硅材料中持續(xù)存在。

    荷蘭特文特大學(xué)的研究人員報(bào)告說(shuō)，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，只要在半導(dǎo)體硅片和磁性材料之間插入厚度不到１納米的氧化鋁薄膜，再施加一個(gè)電場(chǎng)，那么自旋極化的電子就會(huì)從磁性材料向硅片移動(dòng)，氧化鋁薄膜會(huì)起到過(guò)濾器的作用，只有某個(gè)特定自旋狀態(tài)的電子能夠通過(guò)，從而在室溫下使有序的電子自旋極化狀態(tài)體現(xiàn)在硅片中。

    荷蘭研究者說(shuō)，當(dāng)前計(jì)算機(jī)中的電子元件越來(lái)越小，對(duì)電荷的控制越來(lái)越復(fù)雜，在這種情況下操控電荷對(duì)能量的需求也越來(lái)越高，這已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)進(jìn)一步發(fā)展的一個(gè)瓶頸。而操控電子自旋所需的能量相對(duì)要小得多，基于電子自旋的計(jì)算機(jī)將可以繞過(guò)這個(gè)瓶頸，有望促使計(jì)算機(jī)技術(shù)繼續(xù)高速發(fā)展。