Инженеры из Нанкинского университета аэронавтики и астронавтики представили ферроэлектрический транзистор толщиной в несколько атомов, который способен хранить 3 024 различных состояния поляризации — это открывает путь к энергоэффективной нейроморфной электронике и локальным ИИ-ускорителям. Устройство изготовлено из слоистых материалов (графен и гексагональный нитрид бора, hBN) и использует мозаичный (моаре) рисунок для точного управления состояниями через электрические импульсы.
Транзистор показал стабильность состояний более 100 000 секунд и прошёл тесты по распознаванию изображений с точностью 93%. Учёные подчёркивают простоту структуры и возможность масштабирования, но работу ещё нужно ускорить и адаптировать под промышленные процессы.
Главная разница — не в обычном бинарном включении‑выключении, а в аналоговой, многозначной поляризации. Скольжение слоёв графена и hBN меняет локальное электрическое поле и даёт тысячи устойчивых уровней, тогда как большинство существующих аналоговых элементов памяти предлагают лишь десятки уровней или работают в цифровом режиме.
Лабораторный успех — лишь начало. Чтобы войти в коммерческие нейроморфные модули, технология должна пройти три большие проверки: скорость переключения и циклическая выносливость, интеграция с CMOS‑процессами и массовое производство гетероструктур без дефектов. Многие из этих задач известны индустрии по опыту развития FeFET на основе ферроэлектрического HfO2 и мемристоров; переход от образцов к фабричным линиям обычно занимает годы и требует решения проблем совместимости материалов и контроля качества.
Тем не менее сама идея — многозначное хранение в одном элементе — решает практическую проблему энергопотребления и интерфейсного оверхеда между аналоговыми «синапсами» и цифровыми нейросетями. Если удастся повысить скорость отклика и обеспечить долгую выносливость, такие транзисторы могут появиться сначала в специализированных модулях для edge‑ИИ, а затем и в более широких нейроморфных платформах.
Открытый вопрос — удастся ли сохранить преимущества моаре‑контроля при массовой сборке и как быстро промышленность адаптирует производство слоистых кристаллов под норму себестоимости. От этого зависит, превратится ли находка в рабочую альтернативу существующим решениям или останется лабораторной демонстрацией возможностей твистроники.