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Confronto, specifiche e un confronto del transistor ad effetto di campo quantistico (QFET) al transistor ad accoppiamento quantistico (QCT)
Parte I. Quadro comparativo: QCT vs. QFET
- Meccanismi di conduzione
- Tipi di accoppiamento
- Pile di materiali
- Regimi operativi
- Comportamento funzionale
- Cambiamento concettuale
→ Amplificazione dei campi evanescenti
(a) Recupero delle informazioni perse
(b) Abilitazione della comunicazione ad accoppiamento di fase
(c) Accesso ai canali quantistici nascosti
1. Meccanismo di conduzione
A Transistor a effetto di campo quantistico (QFET) modula il potenziale in un pozzo quantico o in un canale a gas di elettroni bidimensionale (2DEG) attraverso un campo elettrico. La conduzione avviene ancora attraverso uno strato semiconduttore continuo come GaAs, InP o MoS₂.
Al contrario, la Transistor ad accoppiamento quantistico (QCT) non contiene alcun canale conduttivo continuo. Due strati di grafene sono separati da una barriera isolante h-BN e la corrente scorre solo attraverso tunneling quantistico, non deriva o diffusione.
In parole povere:
- QFET: gli elettroni si muovono attraverso un canale.
- QCT: compaiono gli elettroni attraverso una barriera.
Ogni foglio di grafene può essere polarizzato in modo indipendente, funzionando efficacemente come entrambi elettrodo e analogo di gateA differenza dei transistor convenzionali, il QCT richiede nessun cancello di controllo aggiuntivo – la sua modulazione nasce direttamente da polarizzazione interstrato e tunneling ad accoppiamento di fase attraverso il mezzo h-BN.
2. Tipo di accoppiamento
- QFET: campo elettrico → densità di carica → corrente
- QCT: fase del campo → risonanza tunneling → probabilità tunneling
In un QFET, l'accoppiamento è elettrostaticoIl campo di gate modifica la concentrazione dei portatori nel canale, alterando il flusso di corrente.
In un QCT, l'accoppiamento è quanto-meccanico, basandosi sulla sovrapposizione delle funzioni d'onda attraverso la barriera. Il percorso del segnale è quindi:
La QCT non si limita a modulare la quantità di corrente che scorre, ma determina anche se due stati quantistici possono interagire.
3. Pila di materiali
| Strato | QFET | TQ |
|---|---|---|
| canale | GaAs, InP, Si, MoS₂ | Grafene (G₁/G₂) |
| Barriera | Ossido (Al₂O₃, HfO₂) | h-BN (1–5 nm), atomicamente piatto e reticolato corrispondente al grafene |
| Campo operatorio | Campo elettrico indotto dal gate | Polarizzazione interstrato più modalità di campo plasmonico |
Mentre un QFET utilizza un dielettrico di gate per controllare il flusso dei portatori, il QCT utilizza il barriera stessa come mezzo quantistico attivo.
4. Regime operativo
| Immobili | QFET | TQ |
|---|---|---|
| Frequenza | Da decine a centinaia di GHz | 10–50 THz (pratico), fino a 150 THz (intrinseco) |
| Coerenza | Nessuno (deriva classica) | Risonanza tunnel coerente, trasporto sensibile alla fase |
| Scala energetica | intervallo meV | Da decine a centinaia di meV (regolabile tramite polarizzazione) |
| Tipo di segnale | corrente di carica | Campo accoppiato in fase (modalità plasmone-fonone) |
Il QCT opera in un regime coerente ad alta frequenza in cui le relazioni di fase quantistica diventano il parametro di controllo dominante.
5. Comportamento funzionale
Funzionalmente, il QCT si comporta meno come un interruttore on-off e più come un accoppiatore risonante o mixer quantisticoRegolando la polarizzazione interstrato e l'angolo di torsione relativo dei fogli di grafene, il dispositivo può:
- Accoppiare selettivamente bande di frequenza specifiche (come in un mixer eterodina terahertz)
- Amplificare la coerenza attraverso la barriera di tunneling
- Funziona come un modulatore di tunnel quantistico ultraveloce e a basso rumore
6. Cambiamento concettuale
Il transistor ad accoppiamento quantistico rappresenta un cambiamento fondamentale nella filosofia del dispositivo:
da controllo della carica all'interno della materia →
a controllo della coerenza tra stati quantistici.
Si tratta, in sostanza, di un transistor reinventato come ponte quantistico – non una valvola per gli elettroni, ma un condotto sintonizzabile per la fase quantistica.
Amplificazione dei campi evanescenti
Le modalità evanescenti decadono esponenzialmente con la distanza, ma trasportano informazioni di fase critiche. Nella QCT, l'amplificazione di queste modalità può estendere la coerenza e rivelare canali di trasferimento di informazioni altrimenti nascosti.
(A) Recupero delle informazioni perse
Le componenti evanescenti codificano informazioni ad alta frequenza spaziale (dettagli fini): componenti di Fourier che svaniscono rapidamente. Amplificandole, si ripristinano dettagli che altrimenti risulteranno sfocati oltre la barriera.
(B) Abilitazione della comunicazione ad accoppiamento di fase
Attraverso la barriera h-BN, il segnale QCT non è una corrente di propagazione ma un accoppiamento di campo vicino a fase bloccataAmplificando questa modalità:
- Rafforza la modulazione della probabilità di tunneling
- Aumenta il rapporto segnale/rumore per effetti coerenti
- Potenzialmente consente il trasferimento di informazioni tramite coerenza di fase anziché flusso di corrente continua
(C) Accedere ai canali quantistici “nascosti”
I campi evanescenti rappresentano la sovrapposizione tra domini classici e quantistici: tracce di fotoni virtuali, tunnel plasmonici e correlazioni non locali. Amplificandoli si accede a questi canali "nascosti", consentendo l'interazione attraverso campi non radiativi.
Meccanismo: Nel QCT, Resistenza differenziale negativa (NDR) oppure il feedback quantistico reinietta energia nelle modalità di tunneling, sostenendo l'accoppiamento evanescente invece di consentire il decadimento.
In sostanza, amplificare il campo evanescente significa amplificando il vuoto stesso – rafforzando il ponte invisibile dove risiedono le informazioni ma dove l’energia non scorre.
Queste proprietà suggeriscono che il QCT non è semplicemente un dispositivo ma un banco di prova per domande più profonde sulla coerenza quantistica e sul flusso di informazioni, che portano direttamente al quadro della segnalazione causale-foliata.
Parte II. Segnalazione causale-foliata (CFS)
- Assiomi fondamentali
- Cinematica e Dinamica
- Regole quantistiche e conservazione
- Previsioni sperimentali
- Protocolli di prova
- Ruolo del QCT
Questo articolo fa parte di una serie, tutti correlati a un avvistamento inspiegabile che ho avuto nel 1986 in Irlanda:
- Precognizione del disastro dello Space Shuttle Challenger
- UFO sulla baia di Galway Capitolo 1: L'incontro di Salthill del 1986
- Il rapporto sugli UFO neri: Il principe Carlo, un Jumbo Jet e una notte di misteri aerei
- UFO sulla baia di Galway Capitolo 2: Mayday psichico da un UFO precipitato
- UFO sulla baia di Galway Capitolo 3: Gli irlandesi Tuatha Dé Danann come visitatori cosmici
- Orologio e ascolta: “L'Arrivo dei Tuatha Dé Danann” Music Video
- UFO sulla baia di Galway Capitolo 4: Reverse Engineering del transistor ad accoppiamento quantistico
- Il transistor ad accoppiamento quantistico (QCT): Amplificare il vuoto
- Le informazioni possono viaggiare più velocemente della luce? – Senza violare la fisica?
