Un superconductor unidirecțional, primul din lume, ar putea face computerele de 400 de ori mai rapide

Într-o premieră mondială, o echipă de cercetători de la TU Delft a demonstrat un supraconductor unidirecțional cu rezistență zero, care blochează orice curent care vine în direcția opusă. Descoperirea ar putea permite economii masive de energie în timp ce fac computere de până la 400 de ori mai rapide, potrivit unui raport din SciTech Daily. Profesorul asociat Mazhar Ali și o echipă de la TU Delft și-au publicat noua cercetare în revista Nature, subliniind modul în care munca lor asupra diodelor supraconductoare ar putea stimula considerabil domeniul calculului. Supraconductorii au potențialul de a face dispozitive electronice de sute de ori mai rapide, în același timp cu eliminarea pierderilor de energie. Cu toate acestea, câmpurile magnetice au fost necesare în mod tradițional pentru a le împiedica să conducă în toate direcțiile, ceea ce înseamnă că nu au fost practice pentru calculul clasic. Echipa TU Delft a oferit o metodă alternativă pentru controlul direcției curentului într-un supraconductor fără magneți.

Sursa foto: interestingengineering.com/TU Delft

Ei au folosit un nou material cuantic dezvoltat de o echipă de fizică a materialelor de la Universitatea Johns Hopkins, numit Nb3Br8. Similar cu grafenul, materialul este subțire din punct de vedere atomic. În mod crucial, acest material specific este teoretizat că are propriul său dipol electric. Echipa a creat așa-numitele „Conjuncții Josephson de material cuantic” cu doi supraconductori separați de un strat de Nb3Br8. „Am reușit să dezlipim doar câteva straturi atomice din acest Nb3Br8 și să facem un sandwich foarte, foarte subțire – doar câteva straturi atomice groase – care a fost necesar pentru realizarea diodei Josephson și nu a fost posibil cu materiale 3D normale.” Ali a spus SciTech Daily. „Multe tehnologii se bazează pe versiuni vechi ale supraconductoarelor JJ”, a continuat Ali. „De exemplu, tehnologia RMN. De asemenea, calculul cuantic de astăzi se bazează pe Josephson Junctions. Tehnologia care înainte era posibilă doar folosind semiconductori poate fi acum posibilă cu supraconductori folosind acest bloc de construcție. Aceasta include computere mai rapide, ca în computerele cu până la teraherți. viteza, care este de 300 până la 400 de ori mai rapidă decât calculatoarele pe care le folosim acum. Acest lucru va influența tot felul de aplicații societale și tehnologice. Dacă secolul al XX-lea a fost secolul semiconductorilor, al XXI-lea poate deveni secolul supraconductorilor.” Oamenii de știință au construit multe dispozitive diferite pentru a-și testa supraconductorul JJ și au descoperit de fiecare dată că acesta permitea un curent puternic unidirecțional fără utilizarea unui câmp magnetic.

Cu toate acestea, un obstacol pe care trebuie să-l depășească cercetătorii este problema utilizării la temperatura camerei. Testele de până acum au fost efectuate la temperaturi extrem de scăzute sub 77 Kelvin (-196 °C, -321 °F). Dacă echipa TU Delft își poate da seama cum să ruleze supraconductorul JJ la temperaturi mai normale – ceva ce Ali spune că este posibil cu „supraconductori de înalt Tc cunoscuți” – atunci vor fi mult mai aproape de următorul pas, care este să investigheze dacă poate fi scalat pentru producția de masă. Cercetătorii de la TU Delft cred că supraconductorul lor ar fi cel mai bine utilizat în fermele de servere centralizate și supercalculatoare. Acestea ar contribui la beneficiul celei mai considerabile cantități de oameni la cel mai mic cost. „Infrastructura existentă ar putea fi adaptată fără costuri prea mari pentru a funcționa cu electronice pe bază de diode Josephson”, a spus Ali. „Există o șansă foarte reală, dacă provocările discutate în cealaltă întrebare sunt depășite, ca acest lucru să revoluționeze centralizarea și supercalculatul!” Sursa: interestingengineering.com