零磁场的单向超导体问世：可以使计算机速度提高400倍

近日，据外媒SciTech Daily报道，荷兰代尔夫特理工大学的一组研究人员在世界上首次展示了一种单向超导体，其电阻为零，可以阻止任何流向相反方向的电流。这一发现可以节省大量能源，同时使计算机速度提高400倍。

超导体是有可能使电子设备的速度提高数百倍，且同时消除能量损失。然而，传统上需要磁场来防止它们向所有方向传导，这意味着它们对于经典计算机来说并不实用。

代尔夫特理工大学团队提供了一种替代方法来控制没有磁铁的超导体中电流方向。他们使用了一种由约翰霍普金斯大学（Johns Hopkins University）材料物理团队开发的新型量子材料，称为Nb 3 Br 8，其与石墨烯类似，这种材料是原子薄的。更重要的是，理论上这种特定材料具有自己的电偶极子。

该团队创建了一个所谓的“量子材料约瑟夫森结”，其中两个超导体被一层Nb 3 Br 8隔开。研究者表示，我们能够仅剥离Nb 3 Br 8的几个原子层，并制作一个非常非常薄的“三明治”——只有几个原子层厚，这是制造约瑟夫森二极管所需的，而普通3D无法做到这一点材料

报道表示，如果20世纪是半导体的世纪，那么21世纪可以成为超导体的世纪。超导体的面试有助于使计算机速度提高300到400倍。

此外，目前研究人员需要克服的一个障碍是室温下的可用性问题。到目前为止，该测试是在低于77开尔文（-196 °C，-321 °F）的极冷温度下进行的。研究者坚信，如果克服了这一挑战，那将很有可能彻底改变集中式计算和超级计算！

题为The field-free Josephson diode in a van der Waals heterostructure的相关研究论文发表在《自然》上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：

DOI: 10.1038/s41586-022-04504-8