Создана перспективная память для будущих сверхпроводящих компьютеров

Профессор физики Иллинойсского университета в Урбана-Шампань, Алексей Безрядин, при теоретической поддержке профессора Дмитрия Аверина из университета штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук разработал сверхпроводящее запоминающее наноустройство. Оно меньше по размерам, чем все известные прежде ячейки памяти и в перспективе может быть интегрировано в сверхпроводящий процессор.

Предложенная схема описана в статье, опубликованной 13 июня в журнале New Journal of Physics. Она состоит из двух нанопроводников из сверхпроводящего материала Mo75Ge25, которые прикреплены к двум неравномерно расположенным электродам, изготовленным методом электронно-лучевой литографии.

Вместе, нанопровода и электроды образуют замкнутый асимметричный сверхпроводящий контур SQUID (Superconducting QUantum Interference Device). Направление движения тока в этом контуре — по или против часовой стрелки — определяет состояние сверхпроводящей ячейки памяти — двоичные «0» или «1».

image1.jpg

Состояние ячейки можно изменять, воздействуя переменным током определенной величины, точнее, его магнитным полем. Для считывания значения памяти ученые наращивали ток и определяли его величину, при которой исчезала сверхпроводимость. Как оказалось, критический ток различается для двух состояний памяти.

Кроме того, в эксперименте тестировалась стабильность новой памяти: ученые производили считывание состояния с задержкой по времени, при этом не было зафиксировано случаев потери информации.

Как указывает профессор Безрядин, такие ячейки памяти можно уменьшать в размерах до нескольких десятков нанометров без ухудшения их рабочих характеристик, характерного для предлагавшихся прежде решений с джозефсоновскими переходами и индуктивными элементами.

Если энергии двоичных состояний новой памяти близки или равны, то переключение между ними (квантовым туннелированием либо адиабатическими процессами) согласно теоретической модели, разработанной Авериным, будет происходить практически без затрат энергии.

В дальнейшем, учёные планируют измерить скорость коммутации своей сверхпроводящей схемы и исследовать функциональные характеристики крупных массивов памяти, образованных из наноячеек SQUID и управляемых импульсами микроволнового излучения.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.5 (2 votes)
Источник(и):

ko.com.ua