Gli scienziati di Delft hanno realizzato una versione superconduttrice di un importante componente elettronico. Come afferma il leader della ricerca, porterà a computer che funzionano centinaia di volte più velocemente delle macchine attuali?
Ci piace aver usato l’elettronica superconduttività: Il fenomeno della mancanza di resistenza elettrica di alcuni materiali alle basse temperature. Ciò ti consentirà di realizzare circuiti più veloci ed economici, come previsto.
È un peccato che non abbiamo una variante superconduttrice di a doppio vuoto: un componente che conduce bene la corrente in una direzione, ma non nell’altra. Già negli anni ’70, IBM si rese conto che questa carenza era il collo di bottiglia sulla strada per un computer superconduttore.
I ricercatori di Delft sono ora riusciti a realizzare un tale diodo superconduttore. Un passo importante verso la rivoluzione informatica – o è troppo da dire?
Non molto pratico
La base del diodo superconduttore è la cosiddetta giunzione Josephson. Questo è fondamentalmente un sandwich con due superconduttori all’esterno e un sandwich non superconduttore nel mezzo.
Normalmente, questa giunzione Josephson non funzionerebbe come un diodo, ma i ricercatori precedenti sono riusciti a realizzarne uno. Il problema era che i campi magnetici dovevano essere sempre utilizzati. Ciò rende un diodo del genere molto poco pratico, come spiega il leader della ricerca Mazhar Ali in a comunicato stampa† “I campi magnetici su scala nanometrica sono molto difficili da controllare e limitare.”
Pochi atomi spessi
Ali ei suoi colleghi sono ora riusciti a fare lo stesso senza campi magnetici. Hanno, scrivono nella rivista scientifica temperare la naturaHa sviluppato il diodo senza campo Josephson.
Il materiale tra i superconduttori è critico. Questa non è una sostanza “ordinaria”, ma una sostanza chiamata sostanza quantistica: un composto di niobio e bromo con la formula chimica Nb3Fratello8† Questo materiale ha una struttura bidimensionale, dice Ali, proprio come Il grafene è un materiale strano† Ciò ha permesso ai ricercatori di coprire i loro panini con uno strato di condimento spesso non più di pochi atomi. E con questo, il tutto è passato alla funzione diodo.
Anche ad alte temperature?
Per quanto riguarda le applicazioni, Ali afferma: “La tecnologia che prima era possibile solo utilizzando i semiconduttori può ora essere resa possibile con l’aiuto di questo elemento costitutivo con i superconduttori”. Ciò include anche computer che sono da tre a quattrocento volte più veloci dei computer che utilizziamo oggi, continua.
Ora i superconduttori funzionano solo a basse temperature. Ad esempio, il superconduttore che Ali ha utilizzato nel diodo acquisisce resistenza zero solo a temperature inferiori a -266,55°C. Come passaggio successivo, i ricercatori di Delft vogliono vedere se possono ripetere lo stesso trucco con materiali che diventano superconduttori a temperature più elevate.
Ma per ora stai ancora parlando di chip che funzionano a circa -200°C. Quindi li troverai presto su larga scala Server farm e dentro supercomputer, quindi sul tuo computer di casa. Ma Ali non la vede come un’obiezione importante. “Tutti i calcoli intensivi vengono ora eseguiti in strutture centralizzate”, afferma. “L’infrastruttura esistente può essere adattata all’elettronica basata su diodi superconduttori senza costi eccessivi”.
promesse speculative
Questo sembra un enorme passo avanti verso computer molto migliori. È questo? non secondo Bram NotaProfessore Universitario presso l’Università di Twente e Nota creatore chiave† Dice: “È una ricerca piuttosto elementare, non c’è niente di sbagliato in questo, ma le promesse sono molto speculative e non si basano su come funzionano i computer”.
“Non puoi costruire computer con binari”, continua Nauta. “In un computer, hai bisogno di un elemento di amplificazione con il quale puoi ‘rafforzare’ gli uno e gli zeri quando affondano. Devi anche essere in grado di trasformare gli uno in zero. Questo non è possibile con i diodi. Inoltre, il raffreddamento dei superconduttori richiede un enorme quantità di potenza; molto più di quanto risparmi a causa delle basse perdite del superconduttore “nudo”.
In breve: bel lavoro, ma il quadro del futuro che Ali dipinge potrebbe essere un po’ roseo.
