麻省理工学院开发“纳米矩形超导二极管”，有望大幅削减硬件计算能耗

麻省理工学院日前开发出了一种“纳米矩形超导二极管”，该设备传输电流的效率更高，因此能够降低大功率计算系统的能耗，目前相关论文已经发布在 APS 中。

二极管是一种让电流进行单向传输的器件，现代计算机芯片通常包含数十亿个被称为晶体管的二极管类元件。但随着此类元件数目的增多，芯片的能耗问题也便逐步出现。

因此，制造超导体二极管的工作一直是物理学的热门话题，这是因为超导体在一定的低温以下传输电流时没有电阻，效率相对普通二极管类元件更高。

据悉，研究人员从一种名为马约拉纳费米子的粒子中得到灵感，从而开发出一系列纳米矩形超导二极管，第一代超导二极管由一层纳米级的超导体钒组成，第二代超导二极管将超导体与铁磁体分层，再施加微小的磁场对铁磁体进行磁化，产生更强的二极管效应。

据《物理评论快报（Physical Review Letters）》网站表示，虽然整个项目当下都处于早期开发阶段，不过当下实验结果已经表明，该超导二极管的硬件能效已经达到了竞品的两倍左右，在大幅削减硬件计算能耗的同时，也有望为量子计算技术的开发添砖加瓦。

业界普遍对于该超导二极管项目持鼓励态度，麻省理工学院物理系高级研究科学家 Jagadeesh Moodera 则认为，这种纳米矩形超导二极管比人的头发直径还要细约 1000 倍，因此他表示，未来能够使用更少的原材料制造出更多的成品，“一块硅晶圆上可以制造数百万个纳米矩形超导二极管”。

德国雷根斯堡大学教授 Christoph Strunk 声称，该纳米矩形超导二极管将在未来的应用中具有很大的潜力。无论是从基础研究还是从商业应用的角度来看，这项工作都颇具吸引力。