1965, affärsmannen och datavetaren Gordon Moore observerade att antalet transistorer i en tät integrerad krets fördubblas ungefär vartannat år, vilket innebär en fördubbling av datorns processorkraft. Förutsägelsen var så korrekt att detta fenomen döptes till "Moores lag".

För att hålla Moores lag igång, tillverkare måste fortsätta att krympa transistorer. Finansieras av EU-programmet Future and Emerging Technology (FET), TOLOP-projektet försökte förnya datorbehandling på detta sätt genom att använda elektroniska enheter med en enda elektron, vilket gör att antalet komponenter som finns i en processor kan minskas.

Utmaningen var att studera hur enelektrontransistorer kunde massproduceras, integrerade i konventionella kretsar och se om de kunde fungera tillförlitligt. TOLOP arbetade på transistorer med en elektron och en atom, vilka konstruktioner skiljer sig inte så mycket från dem som används i dagens mikroprocessorer.

"Det stora framsteg som TOLOP har visat är att enelektronenheter kan byggas på industriell nivå, " säger M. Fernando Gonzalez-Zalba, vid Hitachi Cambridge Laboratory, Universitetet i Cambridge, STORBRITANNIEN.

Forskningen visade att de nya enelektroniska enheterna kan massproduceras och utföra ytterligare funktioner än nuvarande toppmoderna transistorer. Nackdelen är att det bara kan göras under rumstemperatur eftersom vid högre temperaturer, enkelelektroneffekterna blir för svaga för att användas i applikationer.

Dock, medan tekniken lyfte fram de naturliga begränsningarna för konventionell transistorminiatyrisering, ett oväntat resultat var tillämpligheten av deras enelektroniska enheter på kvantdatatester, där de binära lagarna som är gemensamma för vanliga transistorer inte gäller. Detta beror på att de lyckades driva transistorerna som kvantbitar, eller 'qubits, "som ligger i hjärtat av kvantdatorkraft.

Fyndet har nu blivit det nya fokuset för forskargruppen TOLOP som nyligen har beviljats ​​extra medel för att fortsätta sitt arbete. "Vi vill visa att samma teknik som används för våra datorer kan användas för kvantberäkning, " M. Fernando Gonzalez-Zalba förklarar.

De skapade qubits är till stor del baserade på nuvarande transistormodeller, Därför om dessa nya enheter kunde tillverkas med samma nanotillverkningsmetoder för konventionella transistorer, produktionskostnaderna skulle minska avsevärt, tar kvantdatorn ett steg närmare marknaden.

Det finns fortfarande en bit kvar, men den framtida massproduktionen av kvantdatorer kan ha flyttat sig lite närmare nuet. När vi försöker hålla jämna steg med Moores lag kan det vara så att TOLOP-projektet har tagit oss ett steg bortom det.