Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) разработали новый тип масштабируемой сверхпроводящей памяти, основанной на нанопроволоках. Устройство показало значительно меньшую склонность к ошибкам по сравнению с существующими аналогами. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Electronics.
Сверхпроводники — материалы, проводящие электричество без сопротивления, — идеально подходят для создания энергоэффективной электроники. Однако у существующих ячеек памяти наблюдается дилемма: ячейки с меньшим числом ошибок оказываются слишком большими, а более компактные допускают слишком много ошибок при записи и чтении данных.
В новом исследовании физики создали компактный массив памяти размером 4×4 ячейки. Каждая ячейка представляет собой петлю из нанопроволоки с двумя переключателями, сопротивление которых меняется в зависимости от температуры.
Устройство работает при температуре 1,3 Кельвина (близко к абсолютному нулю). Данные (0 или 1) записываются с помощью точно рассчитанных электрических импульсов. Импульс кратковременно нагревает один из переключателей, позволяя магнитному потоку проникнуть в петлю. Когда импульс прекращается, нанопроволока мгновенно остывает, «запирая» информацию внутри в виде захваченного магнитного потока.
В ходе испытаний новая память показала выдающиеся результаты: всего одна ошибка на 100 тысяч операций. Это на порядки лучше, чем у большинства предыдущих разработок. Кроме того, функциональная плотность массива составила 2,6 Мбит/см². Это значит, что на основе новой памяти можно создавать чипы большой емкости.
Это изобретение приближает момент, когда сверхпроводящая электроника выйдет из лабораторий и станет основой для вычислительных мощностей нового поколения.
Ранее Наука Mail рассказывала о разработанном в MIT новом способе охлаждения для квантовых компьютеров.
