Учёные из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, MIT) создали простое сверхпроводящее устройство, которое может передавать электрический ток через электронные приборы намного эффективнее, чем это возможно сегодня. Разработанный исследователями диод, своего рода выключатель, может значительно сократить потребление энергии в высокопроизводительных вычислительных системах, пишет SecurityLab.
Несмотря на то, что разработка находится на ранней стадии, диод уже работает в 2 раза эффективнее аналогичных устройств. Он может стать неотъемлемой частью развивающихся квантовых вычислительных технологий.
Сверхмаленький «выключатель» можно легко масштабировать. Миллионы таких диодов можно производить на одной кремниевой пластине.
Проблема высокого энергопотребления современных вычислительных систем стоит очень остро. По прогнозам, в ближайшие 10 лет дата-центры, обеспечивающие работу облачных сервисов и других современных технологий, могут потреблять до 20% мировой энергии.
Поиском решения этой проблемы уже давно занимаются учёные по всему миру. Одним из перспективных направлений считается использование сверхпроводящих материалов, которые обладают гораздо меньшими потерями энергии.
Разработанный в Массачусетском технологическом институте диод работает именно на основе сверхпроводимости. При этом он гораздо проще и эффективнее аналогичных устройств, созданных другими исследователями.
Команда Массачусетского технологического института обнаружила эффект диода случайно, в ходе работы над совсем другой задачей. Исследователи изучали экзотические частицы под названием майорановские фермионы, которые могут найти применение в квантовых компьютерах.
При этом учёные использовали особую технологическую платформу, которую позже применили для создания диода. Оказалось, что на её основе можно реализовать высокоэффективный сверхпроводящий диод.
Затем команда Массачусетского технологического института провела серию экспериментов, создавая все более совершенные версии диода. Уже первый прототип показал высокую эффективность передачи тока в одном направлении.
Дальнейшие улучшения позволили увеличить КПД диода более чем до 50%. При этом у устройства есть потенциал для дополнительной оптимизации.
Таким образом, неожиданное открытие Массачусетского технологического института может привести к революционным изменениям в сфере высокопроизводительных вычислений и существенно снизить их энергопотребление. Это станет важным вкладом в решение глобальной экологической проблемы.
