首创的低温晶体管效率提高了1000倍,将带来更强大的量子计算机

知新了了 2024-11-27 07:54:37

这种被称为“低温CMOS晶体管”的新型晶体管经过优化,可在1 K以下的温度下工作,并发出接近零的热量。

一种新型晶体管几乎可以零散热,这将使未来量子计算机的能耗减少1000倍,并为大规模扩展机器铺平了道路。

发明该设备的工程师表示,这是世界上第一个能够在低温条件下有效工作的晶体管 —— 极低温度低于-238华氏度(-150摄氏度)。

他们在10月1日上传到预印本数据库arXiv的一项研究中解释说,它在1开尔文或更低的温度下表现最佳,接近绝对零度。(这项研究尚未经过同行评议。)

量子计算机需要冷却到接近绝对零度,才能使量子比特达到“相干”状态,在这种状态下,它们占据1和0的叠加,即传统的二进制数据位。当你纠缠量子位 —— 将它们在时间和空间上连接起来,以便它们共享信息 —— 量子计算机可以并行地处理计算,而传统计算机必须一个接一个地处理它们。

科学家们说,在这种低于冰点的温度下,传统的组件表现得非常低效。它们也很难维持 —— 随着越来越多的量子比特被添加到一个系统中,释放的热量就越多,这使得维持这些超低温变得更加困难和昂贵。

开发该晶体管的芬兰公司SemiQon的代表在一份声明中表示,由于这种被称为“低温CMOS晶体管”的新型晶体管经过优化,可在1 K以下的温度下工作,并发出接近零的热量,因此它比传统电子产品具有很多优势。

它将散热量减少了1000倍,消耗的功率是传统晶体管的0.1%。这使得控制和读出电子设备首次可以直接放置在“低温恒温器”中,这是一个负责冷却的巨大桶。这意味着未来的机器可以更经济高效地扩展,并且中断计算的错误更少。

SemiQon首席执行官兼联合创始人Himadri Majumdar在声明中表示:“我们和科学界的其他人都很清楚,能够在超低温下高效工作的晶体管将为先进计算领域的用户,以及需要在低温条件下工作的设备提供巨大价值。”

公司代表说,除了量子应用之外,这些晶体管还可以用于高性能计算,比如世界上最快的超级计算机和太空领域。

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评论列表
  • 2024-11-28 09:17

    小编,你先把初中物理学会,再发这类专业文章吧,

知新了了

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