计算机包含有无数个晶体管,仅仅CPU内就有不下10亿个晶体管,这些小的晶体管通过打开和关闭来提供用0和1表示的二进制指令,从而让我们能够发送邮件、观看视频、移动鼠标等。晶体管使用的技术名叫“场效应”——通过该效应,电压诱导一个电子隧道来激活晶体管,但是,场效应技术正在慢慢达到其极限,尤其在降低能耗方面已经没有什么施展的空间了。
不过,隧道场效应晶体管技术则基于迥然不同的原理。在隧道场效应晶体管中,两个小槽被一个能量势垒分开。在第一个小槽中,一大群电子在静静等待着,晶体管没有被激活,当施加电压时,电子就会通过能量势垒并且移入第二个小槽内,同时激活晶体管。
根据量子理论,有些电子纵使明显缺乏足够的能量来穿过能量势垒,它们也能做到这一点,这就是量子隧道效应。通过减少能量势垒的幅度,增强并利用量子效应将成为可能,因此,电子穿过势垒所需要的能量会大大减少,晶体管的能耗也会因此而显著下降。