Vitaj v storočí supravodičov. Nový 2D materiál prinesie 400-násobné zrýchlenie počítačov
Tím odborníkov z Technickej univerzity Delft dokázal vytvoriť a demonštrovať prvý jednosmerný supravodič na svete. Tento objav by mal umožniť obrovský technologický skok, ktorý až 400-násobne zrýchli počítače a zároveň umožní ušetriť obrovské množstvo energie. Na tému upozornil portál InterestingEngineering.
Jednosmerný supravodič
Supravodivosť je jav z kvantovej mechaniky, pri ktorom materiál, schladený pod svoju kritickú teplotu, dokáže viesť elektrický prúd bez odporu.
Ako píše portál NewAtlas, supravodiče majú potenciál mnohonásobne zrýchliť naše elektronické zariadenia a tiež eliminovať stratu energie. Bez použitia magnetických polí však až doteraz nebolo možné zabrániť vedeniu elektrického prúdu vo všetkých smeroch, takže vybudovať počítač pre klasické výpočty bolo skrátka extrémne nepraktické.
Všetko sa však môže zmeniť vďaka novej štúdii publikovanej v žurnále Nature, kde odborníci z Technickej univerzity v Delfte popísali, ako ich supravodivé diódy dokážu posunúť oblasť výpočtovej techniky na úplne nový level.
V štúdii odborníci na čele s Mazharom Alim predstavili alternatívnu metódu riadenia elektrického prúdu v supravodičoch aj bez použitia magnetov. Umožnil im to nový kvantový materiál, ktorý vyvinuli odborníci z Univerzity Johna Hopkinsa. Nový materiál s názvom Nb3Br8 je, podobne ako grafén, 2D materiál – kryštalická pevná látka pozostávajúca z jednej vrstvy atómov.
Na rozdiel od iných supravodičov, tento konkrétny materiál však má vlastný elektrický dipól, vďaka čomu bolo možné vytvoriť tzv. „Quantum Material Josephson Junctions“.
Josephsonov efekt je špeciálny prípad tunelového javu, kedy častica porušuje princíp klasickej fyziky tým, že prechádza potenciálovou bariérou, ktorá je vyššia ako energia častice. Inými slovami – Josephsonov efekt umožňuje vznik elektrického prúdu medzi dvomi supravodičmi oddelenými tenkou vrstvou izolantu.
Obrovské zrýchlenie počítačov
V tomto prípade však neboli oddelené vrstvou izolantu, ale vrstvou kvantového materiálu (Nb3Br8) – preto aj názov „Quantum Material Josephson Junctions“.
„Podarilo sa nám odlúpnuť len niekoľko atómových vrstiev Nb3Br8 a vytvoriť veľmi, veľmi tenký plátok – hrubý len niekoľko atómových vrstiev – ktorý bol potrebný na výrobu Josephsonovej diódy. To nebolo s normálnymi 3D materiálmi možné, uviedol Ali pre portál SciTechDaily.
Vedec ďalej objasnil, že mnohé technológie, ktoré bolo možné realizovať len prostredníctvom polovodičov, majú teraz potenciál byť vytvorené s použitím supravodivých materiálov. To by malo viesť až k 400-násobnému zrýchleniu počítačov, teda k počítačom s taktovacou frekvenciou niekoľko THz.
„To ovplyvní všetky spoločenské a technologické aplikácie. Ak bolo 20. storočie storočím polovodičov, 21. storočie sa môže stať storočím supravodičov,“ nazdáva sa Ali.
Výskumníci stihli svoje zariadenie niekoľkokrát otestovať, pričom sa vždy ukázalo, že Josephsonova dióda prepúšťala v priepustnom smere prúd bez odporu, v závernom smere vykazovala očakávanú veľkosť odporu, a na riadenie prúdu nepotrebovala žiadne magnetické polia.
Zariadenie má však stále svoje „muchy“. Takáto Josephsonova dióda totiž stále musí byť chladená na -196 °C. Najbližšie sa preto vedci pokúsia dosiahnuť rovnaký výsledok za pomoci vysokoteplotných supravodičov.
Nemenej dôležitým problémom je aj škálovateľnosť tejto technológie. Zatiaľ sa totiž nevie, ako by bolo možné dostať milióny Josephsonových diód na jeden čip. Autori sa však nazdávajú, že ich zariadenie by mohlo nájsť uplatnenie v serverových farmách a superpočítačoch.
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Výbuch tejto hviezdy trvá už 88 rokov. Vedci konečne odhalili, čo za tým stojí
Prelom: Od komerčných fúznych reaktorov sme na krok. Podaril sa obrovský úspech
Na Mars prídeme za pár sekúnd. Warpový pohon je reálny, hlásia vedci
Stavby mimozemšťanov sme už našli, tvrdia vedci. Skrývajú sa na nečakanom mieste
Odveká záhada Stonehenge môže byť vyriešená. Vedci sú na stope úplne novej teórii
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Na Mars prídeme za pár sekúnd. Warpový pohon je reálny, hlásia vedci
- Skaza Stredozeme a nárast Saurona. Nový Pán prsteňov sa ukazuje v prvom traileri
- Najlepší film 2024 o pár dní dorazí online. Slováci si ho pozrú na úplne novej službe
- Prišla spása spaľovákov. Nový diesel má extrémnu efektivitu a spotrebu, ktorá prekoná aj elektromobil
- To nemôžu myslieť vážne. Veľmoc chce zaviesť 100 % daň na čínske elektromobily
-
- Na Mars prídeme za pár sekúnd. Warpový pohon je reálny, hlásia vedci
- Skaza Stredozeme a nárast Saurona. Nový Pán prsteňov sa ukazuje v prvom traileri
- Najlepší film 2024 o pár dní dorazí online. Slováci si ho pozrú na úplne novej službe
- Prišla spása spaľovákov. Nový diesel má extrémnu efektivitu a spotrebu, ktorá prekoná aj elektromobil
- To nemôžu myslieť vážne. Veľmoc chce zaviesť 100 % daň na čínske elektromobily
-
- Slovákovi z účtu ukradli 500 € cez bežnú aplikáciu. Polícia varuje ľudí, aby neprišli o všetko
- Prišla spása spaľovákov. Nový diesel má extrémnu efektivitu a spotrebu, ktorá prekoná aj elektromobil
- Na Mars prídeme za pár sekúnd. Warpový pohon je reálny, hlásia vedci
- To nemôžu myslieť vážne. Veľmoc chce zaviesť 100 % daň na čínske elektromobily
- Veľký test spoľahlivosti áut: Miláčik Slovákov pohorel, najlepšie dopadla prekvapivá značka
Zásoby ropy USA minulý týždeň prekvapivo klesli
Polícia žiada vypnutie komentárov na sociálnych sieťach
Tesla v Nemecku to nemá vôbec isté. O rozšírení závodu sa bude rokovať
Podľa KDH potrebuje Slovensko v energetickom mixe aj obnoviteľné zdroje
Nový jadrový blok má byť vo vlastníctve štátu
Copyright© 2024 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené