Сверхпроводник под небывалый рост вычислений

Сверхпроводник под небывалый рост вычислений

Согласно публикации журнала «Nature», специалисты учебного заведения «TU Delft» создали сверхпроводник, обладающий полным переходом в одном направлении и полной блокировкой перехода для тока в обратном направлении. Похоже, речь идёт о научном открытии, на которое ранее невозможно было рассчитывать. Если это действительно то, о чём мечтали учёные, грядёт небывалый всплеск скорости вычислений, а также фактор значительной экономии энергии.

Сверхпроводник уникальной структуры перехода

Благодаря применению таких компонентов, как сверхпроводник, вполне допустимо создавать быстродействующие электронные устройства, которые ещё и полностью исключают потери энергии. Частично это было достигнуто для определённых применений, но при этом проводимость во всех направлениях без использования магнитных полей виделась невозможной.

Очевидный момент – работа того же персонального компьютера немыслима, если отсутствует возможность контролировать направление потока электронов. Собственно, на этом учёный мир и остановился в деле разработки полупроводников, тогда как закон Мура достиг определённых пределов.

И вот теперь, как сообщает журнал «Nature», специалистами технического университета Делфта (Нидерланды) проведено уникальное исследование, открывающее пути к созданию сверхпроводящих диодов. Как подчёркивают сами исследователи, это открытие предвещает революционные изменения в плане скорости электронных вычислений и энергетической эффективности.

Теоретически полупроводникам присущ встроенный фиксированный диполь, фактически затрудняющий движение электронов в одну сторону. Подобного встроенного потенциала сверхпроводник не имеет. Соответственно, электронный поток индуцировать допустимо только посредством магнитного поля. Достаточно сложный процесс контроля, который видится непрактичным для электроники.

Новый квантовый материал к применению

Для обхода этого ограничения исследователям пришлось применить новый квантовый материал, представляющий также уникальную разработку физиков университета Джона Хопкинса. Аналогично графену, новый материал (Nb3Br8) представляет двумерную структуру атомарно тонких срезов. Теоретически предполагается – такого типа материал содержит собственный электрический диполь.

Одним словом, изобретатели сверхпроводника назвали собственную разработку контактами Джозефсона на основе квантового материала. Это некий сэндвич, состоящий из двух сверхпроводников с квантовым материалом Nb3Br8 в центральной области. Этот сэндвич имеет очень тонкую структуру. Размер толщины составляет несколько атомных слоёв. Такой подход уникален для изготовления диода Джозефсона и неприменим к обычным трёхмерным материалам.

Итак, на подходе компьютеры с рабочей частотой, достигающей уровня терагерц. То есть скорость вычислений, примерно в 300-400 раз выше скорости сегодняшних компьютеров. Естественно такое развитие теоретически способно оказать влияние на все виды технологических применений. Другой вопрос — о подобных открытиях слишком много говорят, но почти нет реального результата.


При помощи информации: SciTechDaily