Университет Миннесоты: Суперпроводящий диод (Superconducting diode)

Основная статья: Квантовый компьютер и квантовая связь

2023: Ускорение развития квантовых технологий и нейроморфных вычислений с помощью суперпроводящего диода

8 июня 2023 года стало известно о том, что команда ученых из Университета Миннесоты в США создала суперпроводящий диод, который может помочь масштабировать квантовые компьютеры для промышленного использования и повысить производительность систем искусственного интеллекта. По сравнению с другими суперпроводящими диодами, устройство исследователей более энергоэффективно, может обрабатывать несколько электрических сигналов одновременно и содержит ряд затворов для управления потоком энергии, что ранее никогда не внедрялось в суперпроводящий диодах.

Диод позволяет току течь в одном направлении в электрической цепи. Это по сути половина транзистора, основного элемента в компьютерных чипах. Диоды обычно делаются из полупроводников, но ученые заинтересованы в создании их из суперпроводников, которые имеют способность передавать энергию без потери мощности по пути.

Цель - сделать компьютеры более мощными, но скоро Университет столкнется с некоторыми жесткими ограничениями из-за текущих материалов и методов изготовления. Нужны другие способы разработки компьютеров, и одна из самых больших проблем для повышения вычислительной мощности заключается в том, что они рассеивают так много энергии. Поэтому ученые думают о способах, которыми суперпроводящие технологии могут помочь в этом, сказал Влад Прибяг, старший автор статьи и доцент кафедры физики и астрономии Университета Миннесоты.

Ученые из Университета Миннесоты создали устройство, используя три джозефсоновских перехода, которые состоят из слоев непроводящего материала между суперпроводниками. В этом случае исследователи соединили суперпроводники слоями полупроводников. Особенный дизайн устройства позволяет ученым использовать напряжение для управления поведением устройства. Их устройство также имеет способность обрабатывать несколько входных сигналов, тогда как типичные диоды могут обрабатывать только один вход и один выход. Эта функция может найти применение в нейроморфных вычислениях, методе создания электрических цепей для имитации того, как нейроны функционируют в мозге, чтобы повысить производительность систем искусственного интеллекта.

Устройство, которое было сделано, имеет близкую к самой высокой энергоэффективности, которая когда-либо демонстрировалась, и впервые было показано, что можно добавлять затворы и прикладывать электрические поля для настройки этого эффекта, объяснил Мохит Гупта, первый автор статьи и аспирант кафедры физики и астрономии Университета Миннесоты[1].

Примечания