德国卡尔斯鲁厄理工学院托马斯⋅希梅尔教授领导的团队开发出了单原子晶体管——一种使用电流操控单个原子位移完结开关的量子电子元件。单原子晶体管可在室温下操作，并耗费很少电能，这为未来信息技能拓荒了新的使用远景。这项效果已被刊登在《先进资料》杂志上。

  数字化对动力有巨大需求，在工业化国家中，信息技能现在用电量占整个工业用电量的10%以上，无论是计算机处理中心、个人电脑，仍是从洗衣机到智能手机的各种嵌入式使用体系。现在一个几欧元的USB存储器就含有上亿个晶体管。卡尔斯鲁厄理工学院开发的单原子晶体管未来可明显提高信息技能的动力功率，希梅尔教授称，“有了这个量子电子元件，能耗将低于传统硅技能电子元件一万倍”。希梅尔教授是卡尔斯鲁厄理工学院单原子电子与光子研讨中心主任，被誉为单原子电子学前驱。

  在《先进资料》杂志上刊登的论文里，研讨人员介绍了如安在只要单一金属原子宽度的缝隙间树立两个细小金属触点，完结现在晶体管所能到达的最小极限。希梅尔教授称，“咱们在此缝隙经过电控脉冲移动单个银原子，完结电路闭合；当咱们再将银原子移出缝隙，电路被堵截”，由此完结国际上最小晶体管在接通电源情况下单个原子的受控可逆运动。与传统量子电子元件不同，单原子晶体管不需求在挨近绝对零度的低温条件作业，它能够一直在室温下作业，这是未来使用的一个决定性优势。

  为开发单原子晶体管，卡尔斯鲁厄理工学院研讨人员还开发了一套全新的工艺，单原子晶体管完全由金属构成，不含半导体资料。其结果是所需电压极低，因而能耗也极低。研讨人员之前制造单原子晶体管需求依托液体电解质，现在希梅尔教授及其团队初次使用固体电解质的作业原理，经过水溶性银电解质凝胶与热解法二氧化硅凝胶电解质结合，然后改进了安全性，更便于单原子晶体管的处理。