За последние десять лет большое внимание ученых привлекло открытие двух типов изоляторов: обычных, которые не проводят электричество, и топологических, которые проводят ток только на поверхности. Два года назад трех физиков — Дэвида Таулесса, Дункана Халдейна и Майкла Костерлица — удостоили Нобелевской премии за теоретические исследования в этой области.

В отличие от обычных электрических проводников, топологические поверхности переносят ток с почти нулевым рассеянием, то есть тратят намного меньше энергии. Это означает, что они не только намного экономичнее, но и намного быстрее переключаются между открытым (0) и закрытым (1) состоянием, выполняя бинарные логические операции, пишет EurekAlert.

Несмотря на то, что в теории существование топологических изоляторов было предсказано, впервые эксперимент доказал, что материал может переключаться при комнатной температуре.

«Новый переключатель работает по фундаментально иному принципу, чем транзисторы в современных компьютерах, — говорит Марк Эдмондс, руководитель проекта из Университета Монаша. — Мы предвидим, что такие переключатели облегчат появление совершенно новой компьютерной технологии, которая потребляет меньше энергии».

Низкоэнергетическая электроника, например топологические транзисторы, позволят преодолеть преграды, стоящие перед кремниевыми микрочипами и мешающими им развиваться согласно закону Мура.

В прошлом месяце группа физиков из США и Южной Кореи обнаружила двумерный материал, который выступает топологическим изолятором даже при отсутствии внешнего магнитного поля.  Это свойство пригодится для создания спинтронных устройств, работающих без потерь энергии.