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未来计算机中的高速存储器存储的前景

2018-11-18 17:50:57 • 来源：Cell Press

使用超导体构建的计算机电路可具有优于传统电子器件的若干优点。超导体中电阻的完全缺乏可以提供更高的功率效率，与这些材料相关的奇怪的量子物理学 - 特别是电子穿过能垒的“量子隧道”的能力 - 为电路内的逻辑运算开辟了新的可能性。

现在，密歇根州立大学的Norman Birge和同事，包括阿拉伯联合酋长国哈利法科技大学附属研究员，已经展示了一种控制超导设备(称为约瑟夫森结)内电流的有前途的新方法。

在约瑟夫森结中，非常薄的非超导材料层充当两个超导体层之间的能量势垒，并且电子可以穿过该势垒进行量子隧道，从而产生电流。Birge和同事们制作了一个新的多层约瑟夫森结，三个铁磁层作为能量障碍，排列成使它们的磁化方向相互垂直。

通过在一个称为超导量子干涉装置(SQUID)的结构中安装它们的结，并使用液氦将系统冷却到超导条件，研究人员能够检测到电流相位的变化。他们的测量证实了理论上的预测，即相位将偏移0°或180°，这取决于磁化方向如何在不同层之间变化。

该SQUID设备的可切换和可测量性质使其成为用于计算机逻辑的强有力竞争者。“我们正在与Northrop Grumman公司的科学家合作，将这些类型的可控约瑟夫森结用作超导计算机的存储设备，”Birge说。

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