Разработаны микросхемы с частотой в 500 раз выше процессора iPhone 6

Компьютерные чипы со сверхпроводимыми микросхемами могут оказаться в 50-100 раз энергоэффективнее современных чипов.

Такие чипы заинтересовали бы владельцев массивных дата-центров, позволив им сократить расход энергии.

Сверхпроводимые чипы также будут обладать наивысшей мощностью обработки: сверхпроводимые микросхемы, используемые в так называемых джозефсоновских соединениях, продемонстрировали работу с частотой 770 гигагерц, что в 500 раз больше скорости работы чипа в iPhone 6.

Однако чипы с джозефсоновским соединением велики в объеме, и их сложно изготовить; наиболее проблематично то, что они используют настолько мелкие токи, что результаты вычислений трудно обнаружить. По большей части, они используются в некоторых индивидуально спроектированных приборах для обнаружения сигнала.

В издании Nano Letters ученые из Массачусетского технологического института (MIT) представили новый проект микросхем, благодаря которому производство простых сверхпроводимых устройств становится намного дешевле. И хотя скорость таких микросхем не превысит скорость работы современных чипов, они смогут решить проблему считывания результатов вычислений, выполненных с применением джозефсоновских соединений.

Аспирант Адам Маккоган и профессор Карл Берггрен называют свое устройство нанокриотрон, в честь криотрона — экспериментальной компьютерной микросхемы, разработанной профессором MIT Дадли Баком в 1950-х. Криотрон в свое время привлек к себе массу внимания и федеральных инвестиций как возможная основа нового поколения компьютеров, но интегральная микросхема его затмила.

Криотрон Дадли Бака

«Сообщество сверхпроводящей электроники видело много приходящих и уходящих устройств, без какого-либо практического применения», сказал Маккоган. „Однако наше новое устройство мы уже применили в области, весьма важной для будущей работы в сверхпроводимых компьютерах и квантовой связи“.

Сверхпроводящие микросхемы используются в световых датчиках, способных регистрировать поступление даже одной частицы света — фотона. Это одно из применений, для которого был протестирован нанокриотрон. Маккоган также объединил некоторые микросхемы для производства фундаментального компонента под названием полусумматор.