麻省理工學(xué)院開發(fā)“納米矩形超導(dǎo)二極管”，有望大幅削減硬件計(jì)算能耗
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IT之家 7 月 31 日消息，麻省理工學(xué)院日前開發(fā)出了一種“納米矩形超導(dǎo)二極管”，該設(shè)備傳輸電流的效率更高，因此能夠降低大功率計(jì)算系統(tǒng)的能耗，目前相關(guān)論文已經(jīng)發(fā)布在 APS 中。
IT之家注：二極管是一種讓電流進(jìn)行單向傳輸?shù)钠骷?，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)芯片通常包含數(shù)十億個(gè)被稱為晶體管的二極管類元件。但隨著此類元件數(shù)目的增多，芯片的能耗問題也便逐步出現(xiàn)。
因此，制造超導(dǎo)體二極管的工作一直是物理學(xué)的熱門話題，這是因?yàn)槌瑢?dǎo)體在一定的低溫以下傳輸電流時(shí)沒有電阻，效率相對(duì)普通二極管類元件更高。
據(jù)悉，研究人員從一種名為馬約拉納費(fèi)米子的粒子中得到靈感，從而開發(fā)出一系列納米矩形超導(dǎo)二極管，第一代超導(dǎo)二極管由一層納米級(jí)的超導(dǎo)體釩組成，第二代超導(dǎo)二極管將超導(dǎo)體與鐵磁體分層，再施加微小的磁場(chǎng)對(duì)鐵磁體進(jìn)行磁化，產(chǎn)生更強(qiáng)的二極管效應(yīng)。
據(jù)《物理評(píng)論快報(bào)（Physical Review Letters）》網(wǎng)站表示，雖然整個(gè)項(xiàng)目當(dāng)下都處于早期開發(fā)階段，不過當(dāng)下實(shí)驗(yàn)結(jié)果已經(jīng)表明，該超導(dǎo)二極管的硬件能效已經(jīng)達(dá)到了競(jìng)品的兩倍左右，在大幅削減硬件計(jì)算能耗的同時(shí)，也有望為量子計(jì)算技術(shù)的開發(fā)添磚加瓦。
業(yè)界普遍對(duì)于該超導(dǎo)二極管項(xiàng)目持鼓勵(lì)態(tài)度，麻省理工學(xué)院物理系高級(jí)研究科學(xué)家 Jagadeesh Moodera 則認(rèn)為，這種納米矩形超導(dǎo)二極管比人的頭發(fā)直徑還要細(xì)約 1000 倍，因此他表示，未來能夠使用更少的原材料制造出更多的成品，“一塊硅晶圓上可以制造數(shù)百萬個(gè)納米矩形超導(dǎo)二極管”。
德國(guó)雷根斯堡大學(xué)教授 Christoph Strunk 聲稱，該納米矩形超導(dǎo)二極管將在未來的應(yīng)用中具有很大的潛力。無論是從基礎(chǔ)研究還是從商業(yè)應(yīng)用的角度來看，這項(xiàng)工作都頗具吸引力。
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