北京大学电子学院的邱晨光和彭练矛院士团队，最近用1纳米的栅极长度，造出了一个超省电的“记忆开关”。他们管这个叫纳米栅超低功耗铁电晶体管。这个东西可真神奇，在0.6伏的低电压下就能存数据、读数据，能耗比国际最好的水平还低了整整一个数量级。这简直就是给AI和智能设备装上了一颗超节能的芯片。咱们先来聊聊现在电脑和手机的问题吧，CPU在干活的时候，存储和计算是分开的。数据在两个地方跑来跑去，不仅费时还费电，就跟厨师做菜每放一次调料都要跑回仓库拿差不多。铁电晶体管能把存储和计算合二为一，断电了信息也不会丢，但它有个大麻烦：操作它需要的电压太高了。研究团队的突破在于用1纳米的栅极长度解决了这个难题。把一个头发丝的直径缩小到10万纳米以内的尺度上打造了一个极细的“电场探针”。通上电后，电场能量会高度集中在一点上，只需要0.6伏的电压就能轻松拨动开关。这就好比用极细的针把力量集中在一点上撬动重物一样。这项突破让电压效率提升到了125%，超过了铁电材料的理论极限。0.6伏的工作电压比主流芯片用的0.7伏还要低。对于未来的手机、自动驾驶仪和云端服务器来说，这意味着可以用极少的电量完成大量计算和存储任务。对于正在飞速发展的AI技术来说，这更是一剂良药。现在的大模型和芯片都是“电老虎”，能耗墙已经成了提升算力的最大阻碍。这种新器件为突破这堵墙打开了一扇新大门。研究成果发表在《科学·进展》杂志上。