Екип от учени от Университета на Минесота в САЩ е създал нов свръхпроводящ диод, който може да помогне за увеличаване мащабирането на квантовите компютри за промишлена употреба и да подобри работата на системите за изкуствен интелект. В сравнение с другите свръхпроводящи диоди устройството на изследователите е по-енергийно ефективно, може да обработва множество електрически сигнали едновременно и съдържа редица гейтове за контрол на енергийния поток – нещо, което никога досега не е прилагано в свръхпроводящите диоди. Статията е публикувана в списание Nature Communications.

Диодът позволява протичането на ток само в едната посока в дадена електрическа верига. По същество той е половината от транзистора – основния елемент на компютърните чипове. Обикновено диодите се произвеждат от полупроводници, но учените се интересуват от производството им от свръхпроводници, които имат способността да пренасят енергия, без да я губят по пътя.

„Искаме да направим компютрите по-мощни, но ще се сблъскаме с някои сериозни ограничения поради сегашните ни материали и производствени методи“, заяви Влад Прибиаг, старши автор на научната ражота и доцент в катедрата по физика и астрономия в Университета на Минесота. „Нуждаем се от нови начини за проектиране на квантовите компютри, а едно от най-големите предизвикателства за увеличаване на компютърната мощност в момента е, че те разсейват твърде много енергия. Затова обмисляме начините, по които свръхпроводящата технология може да помогне“.

Новият диод използва три Джозефсонови прехода, които се състоят от слоеве от непроводим материал между свръхпроводниците. Но в този случай изследователите са свързали свръхпроводниците със слоеве от полупроводници. Уникалният дизайн на устройството позволява на учените да използват напрежение за управление на устройството. Новият диод също така има способността да обработва множество входни сигнали, докато типичните диоди могат да обработват само един. Тази функция може да намери приложение в невроморфните компютри – метод за създаване на електрически вериги, които имитират начина, по който функционират невроните в мозъка, за да се подобри работата на системите за изкуствен интелект.