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算能耗

，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行單向傳輸?shù)钠骷F(xiàn)代計算機芯片通常包含數(shù)十億個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，這是因為超導(dǎo)體在一定的低溫以下傳輸電流時沒有電阻，效率相對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，再施加微小的磁場對鐵磁體進行磁化，產(chǎn)生更強的二極管效應(yīng)。

據(jù)《物理評論快報》網(wǎng)站表示，雖然整個項目當下都處于早期開發(fā)階段，不過當下實驗結(jié)果已經(jīng)表明，該超導(dǎo)二極管的硬件能效已經(jīng)達到了競品的兩倍左右，在大幅削減硬件計算能耗的同時，也有望為量子計算技術(shù)的開發(fā)添磚加瓦。

業(yè)界普遍對于該超導(dǎo)二極管項目持鼓勵態(tài)度，麻省理工學(xué)院物理系高級研究科學(xué)家 Jagadeesh Moodera 則認為，這種納米矩形超導(dǎo)二極管比人的頭發(fā)直徑還要細約 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)百萬個納米矩形超導(dǎo)二極管”。

德國雷根斯堡大學(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，這項工作都頗具吸引力。

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