Учените от Университета „Фудан“ в Шанхай създадоха експериментална енергонезависима памет, в която за съхранението на един бит е достатъчен един-единствен електрон – най-малкият възможен носител на електрически заряд. За комерсиализирането на тази разработка ще бъде създадена компания, която възнамерява да пусне продукта на пазара в рамките на 3 до 5 години. Разработката получи името „Guiyi“. Публикация по проекта излезе на 16 юли в списанието Science.
Предложената от учените памет е несравнимо по-плътна от съвременните варианти на флаш паметта. Днес всеки бит данни се съхранява в заряд, образуван от стотици хиляди електрони.Основната пречка по пътя към едноелектронната памет оставаше така нареченият паразитен краен капацитет. Електромагнитното поле между два електрода не може да бъде идеално и винаги води до натрупване на паразитен заряд, в шума на който лесно се губи зарядът от един електрон. За да потиснат паразитните явления, учените използваха атомно тънки двумерни материали и разработиха самоизравняваща се планарна архитектура, в която дрейнът, каналът и източникът са разположени в една равнина. Такава „обединена“ архитектура потисна крайните капацитивни ефекти, а слоят от графен служи като бариера, която не позволява на уловения електрон да напусне зоната за съхранение.
Добавянето или отнемането на само един електрон в паметната клетка променя праговото напрежение на транзистора веднага с 0,5V, благодарение на което двете състояния на клетката могат да се разграничават с увереност с обичайните средства на съвременната електроника. Това е почти с един порядък повече, отколкото в известния експеримент от 1997 година, при който едноелектронният сигнал беше около 55 mV и се запазваше за по-малко от 5 секунди. Новата клетка запазва състоянието си без захранване при стайна температура. Авторите също така откриха дискретни зависимости от напрежението на програмиране и обещаха да разработят вариант на многостепенно записване с използване на един електрон.
Едноелектронното записване обещава да увеличи значително плътността на енергонезависимата памет и да намали енергията, изразходвана за превключване на клетките. Разработчиците свързват технологията с бъдещи изчислителни системи, в които големи AI модели ще могат да съхраняват повече данни в непосредствена близост до изчислителните блокове, като по този начин ще се намали енергоемкото прехвърляне на данни.Към момента е демонстрирано само едно отделно лабораторно устройство. За създаването на пълноценен масив от памети все още предстои да се потвърдят ресурсът за презапис, скоростта, процентът на годни клетки и стабилността на параметрите при масово производство.