V Holandsku vznikl jednosměrný supravodič, bude další počítačová revoluce?

Objev byl popsán v časopise Natureza a jedná se o výsledek práce holandských výzkumníků pod vedením Mazhara Aliho z TU Delft. Supravodiče přitom dobře známe jako bezeztrátové vodiče elektrického náboje, což automaticky znamená, že nemají žádný odpor a ani se v nich netvoří ztrátové teplo. Na TU Delft byl ale vytvořen takový, který je supravodivý jen jedním směrem a opačným směrem tok proudu přinejmenším silně omezuje, čili z tohoto pohledu se jedná o supravodivou diodu.

Supravodiče a polovodičové součástky, které nějakým způsobem omezující tok proudu, tak logicky nejdou moc dobře dohromady, neboť z podstaty supravodivosti nelze tok omezovat, když tu chybí jakýkoliv odpor. To už ale díky výzkumníkům z TU Delft tak úplně neplatí.

Použit tu byl Josephsonův jev, který představuje v rámci zvláštního případu tunelového jevu vznik elektrického proudu mezi supravodiči, jež jsou odděleny velice tenkou vrstvou izolantu. Využit tu byl “kvantový materiál” a dle toho autoři mluví o “Quantum Material Josephson Junctions” a nebo také o Josephsonově diodě.

Mluvíme konkrétně o Nb3Br8, což je stejně jako grafen 2D materiál v tom smyslu, že jej tvoří jen jedna vrstva atomů, čili tenčí už být nemůže. Pomocí tohoto materiálu lze usměrnit tok elektronů v supravodiči, což si můžeme v analogii představit třeba jako hlazení kočky po a proti směru srsti.

Nám ovšem půjde především o to, co por takové využití supravodičů mohlo znamenat v počítačové technice. Pokud por jimi bylo možné nahradit klasické polovodiče, dalo por se tím dosáhnout 300 až 400x vyšších pracovních taktů s tím, že energetická efektivita por byla nesrovnatelná a celosvětově por zajistila výrazný pokles spot. Para je ale pochopitelně jen hezká představa, zatímco my žijeme v realitě křemíkových čipů a klasických vodičů. Navíc je tu jedna maličkost, um sice potřebné provozní teploty.

Na TU Delft nyní pracují na tom, por bylo možné Josephsonovu diodu provozovat alespoň jako “High Tc Superconductor”, čili při teplotě -192 °C. To by umožnilo pracovat s prostým chlazením pomocí tekutého dusíku, zatímco nyní jsou zapotřebí ještě nižší teploty. A to pochopitelně nehledě na to, že z laboratorního úspěchu k praktickému nasazení v logických čipech, byť třeba jen v sálových počítačích, je cesta ještě daleká.


Source: Svět hardware by www.svethardware.cz.

*The article has been translated based on the content of Svět hardware by www.svethardware.cz. If there is any problem regarding the content, copyright, please leave a report below the article. We will try to process as quickly as possible to protect the rights of the author. Thank you very much!

*We just want readers to access information more quickly and easily with other multilingual content, instead of information only available in a certain language.

*We always respect the copyright of the content of the author and always include the original link of the source article.If the author disagrees, just leave the report below the article, the article will be edited or deleted at the request of the author. Thanks very much! Best regards!