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2022-04-28 20:26 |
一種單向超導(dǎo)體對未來計(jì)算機(jī)產(chǎn)生巨大影響
代爾夫特理工大學(xué)的一個團(tuán)隊(duì)展示了一種單向超導(dǎo)體，它在一個方向上的電阻為零，但在另一個方向上完全阻斷電流。這一長期以來被認(rèn)為不可能的發(fā)現(xiàn)，預(yù)示著計(jì)算速度的400倍飛躍和巨大的能源節(jié)約。超導(dǎo)體可以使電子設(shè)備的速度提高數(shù)百倍，并完全消除能量損失，但它們只對某些應(yīng)用有用，因?yàn)槿绻皇褂么艌�，就不可能阻止它們在所有方向�(qū)щ姟?span style="display:none"> wH\
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在無法控制流動方向的情況下建造計(jì)算機(jī)？不可能。因此，我們只能用半導(dǎo)體，而摩爾定律因此會撞到它們的極限。 S/ yBr`
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因此，這一發(fā)現(xiàn)是非常重要的。馬扎爾-阿里（Mazhar Ali）副教授和代爾夫特理工大學(xué)的一個團(tuán)隊(duì)在《自然》雜志上發(fā)表了新的研究，打開了超導(dǎo)二極管的大門，預(yù)示著電子產(chǎn)品的速度和能源效率將發(fā)生革命性的變化。 P@<K&S+f
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半導(dǎo)體可以有一個內(nèi)置的固定偶極子，有效地使電子在一個方向比另一個方向更難移動，而超導(dǎo)體沒有這樣的內(nèi)置電位，所以只有使用磁場才能誘導(dǎo)出這樣的電位。這是在納米級水平上極難控制的事情，所以它對電子學(xué)來說并不實(shí)用。 o9v.]tb
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為了突破這一限制，阿里和團(tuán)隊(duì)引入約翰霍普金斯大學(xué)材料物理學(xué)團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)的一種新型量子材料。與石墨烯一樣，Nb3Br8是一種用于原子級薄片的二維材料，但它被推測為擁有自己的電偶極。阿里和他的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了所謂的"量子材料約瑟夫森結(jié)"- 兩個超導(dǎo)體的三明治，中間是量子材料Nb3Br8。"我們能夠?qū)⑦@種Nb3Br8剝離幾個原子層，制成一個非常非常薄的三明治結(jié)構(gòu)--只有幾個原子層的厚度--這是制造約瑟夫森二極管所需要的，而用普通的三維材料是不可能的，"阿里對SciTechDaily解釋說。 &m`@6\N(
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"許多技術(shù)都是基于舊版本的JJ超導(dǎo)體，"阿里繼續(xù)說。"例如，核磁共振技術(shù)。另外，今天的量子計(jì)算也是基于約瑟夫森結(jié)的。但區(qū)別在于以前只可能使用半導(dǎo)體的技術(shù)，現(xiàn)在有可能使用這種構(gòu)件的超導(dǎo)體來制造。這包括更快的計(jì)算機(jī)，如速度高達(dá)太赫茲的計(jì)算機(jī)，比我們現(xiàn)在使用的計(jì)算機(jī)快300至400倍。這將影響各種社會和技術(shù)應(yīng)用。如果說20世紀(jì)是半導(dǎo)體的世紀(jì)，那么21世紀(jì)可以成為超導(dǎo)體的世紀(jì)"。 @sRb1+nn
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