[📪정보] 불가능하다고 여겨졌던 단방향 초전도체의 발견

불가능하다고 여겨졌던 단방향 초전도체의 발견 (phys.org)

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04504-8

TU Delft의 Mazhar Ali 부교수와 그의 연구 그룹은 자기장이 없는 단방향 초전도성을 발견했는데, 이는 1911년 발견 이후 지금까지 불가능하다고 여겨졌던 것입니다.

Nature 에 발표된 이 발견 은 2D 양자 재료를 사용하고 초전도 컴퓨팅으로 가는 길을 열어줍니다. 초전도체는 에너지 손실 없이 전자 장치를 수백 배 더 빠르게 만들 수 있습니다.

Ali: "20세기가 반도체의 세기였다면 21세기는 초전도체의 세기가 될 수 있습니다."

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Q: 이 발견이 영향과 적용 측면에서 의미하는 바는 무엇입니까?

많은 기술이 MRI 기술과 같은 JJ 초전도체의 이전 버전을 기반으로 합니다. 또한 오늘날 양자 컴퓨팅은 Josephson Junctions를 기반으로 합니다. 이전에는 반도체로만 가능했던 기술은 이제 이 빌딩 블록을 사용하여 초전도체로 잠재적으로 만들 수 있습니다. 여기에는 현재 사용 중인 컴퓨터보다 300~400배 빠른 최대 테라헤르츠 속도의 컴퓨터와 같이 더 빠른 컴퓨터가 포함됩니다. 이것은 모든 종류의 사회적, 기술적 적용에 영향을 미칠 것입니다. 20세기가 반도체의 세기였다면 21세기는 초전도체의 세기가 될 수 있다.

상업적 응용을 위해 우리가 해결해야 하는 첫 번째 연구 방향은 작동 온도를 높이는 것입니다. 여기서 우리는 작동 온도를 제한하는 매우 간단한 초전도체를 사용했습니다. 이제 우리는 알려진 고 Tc 초전도체로 작업하고 77K 이상의 온도에서 Josephson 다이오드를 작동할 수 있는지 여부를 확인하려고 합니다. 이렇게 하면 액체 질소 냉각이 가능하기 때문입니다. 두 번째로 해결해야 할 문제는 생산 규모를 확장하는 것입니다. 이것이 나노 장치에서 작동한다는 것을 증명한 것은 훌륭하지만 우리는 소수에 불과합니다. 다음 단계는 칩에서 수백만 개의 Josephson 다이오드로 생산을 확장하는 방법을 조사하는 것입니다.

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Q: 일반 컴퓨터(또는 KNMI와 IBM의 슈퍼컴퓨터)가 초전도를 이용하는 것이 현실적입니까?

예, 그렇습니다! 집에 있는 사람이 아니라 서버 팜이나 슈퍼컴퓨터를 위해 구현하는 것이 현명할 것입니다. 중앙 집중식 계산은 오늘날 세상이 실제로 작동하는 방식입니다. 모든 집중적 계산은 로컬라이제이션이 전원 관리, 열 관리 등의 측면에서 막대한 이점을 추가하는 중앙 집중식 시설에서 수행됩니다. 기존 인프라는 Josephson 다이오드 기반 전자 장치로 작업하는 데 너무 많은 비용을 들이지 않고도 조정할 수 있습니다. 다른 질문에서 논의된 문제가 극복된다면 이것이 중앙 집중식 및 슈퍼컴퓨팅에 혁명을 일으킬 가능성이 매우 높습니다.

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