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Dall'Università del Minnesota, 7 giugno 2023

I ricercatori hanno progettato un nuovo diodo superconduttore che si dimostra promettente nel migliorare le prestazioni dei sistemi di intelligenza artificiale e nell’espansione dei computer quantistici per applicazioni industriali. Questo dispositivo supera i suoi omologhi con un'efficienza energetica superiore, la capacità di elaborare più segnali elettrici contemporaneamente e una serie unica di porte che controllano il flusso di energia.

A team of researchers has developed a high-efficiency superconducting diode with potential applications in scaling up quantum computingPerforming computation using quantum-mechanical phenomena such as superposition and entanglement." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> informatica quantistica e miglioramento dei sistemi di intelligenza artificiale. Questo dispositivo può elaborare più segnali contemporaneamente, una caratteristica vantaggiosa per il calcolo neuromorfico, ed è progettato con materiali più adatti al settore, aprendo la strada ad applicazioni industriali più ampie.

Un team guidato da Twin Cities dell’Università del Minnesota ha sviluppato un nuovo diodo superconduttore, un componente chiave nei dispositivi elettronici, che potrebbe aiutare a espandere i computer quantistici per uso industriale e migliorare le prestazioni dei sistemi di intelligenza artificiale.

Rispetto ad altri diodi superconduttori, il dispositivo dei ricercatori è più efficiente dal punto di vista energetico; può elaborare più segnali elettrici alla volta; e contiene una serie di porte per controllare il flusso di energia, una caratteristica che non è mai stata integrata prima in un diodo superconduttore.

The paper was published in Nature Communications<em>Nature Communications</em> is a peer-reviewed, open-access, multidisciplinary, scientific journal published by Nature Portfolio. It covers the natural sciences, including physics, biology, chemistry, medicine, and earth sciences. It began publishing in 2010 and has editorial offices in London, Berlin, New York City, and Shanghai. " data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Nature Communications, una rivista scientifica sottoposta a peer review che tratta le scienze naturali e l'ingegneria.

A diode allows current to flow one way but not the other in an electrical circuit. It's essentially half of a transistor, the main element in computer chips. Diodes are typically made with semiconductorsSemiconductors are a type of material that has electrical conductivity between that of a conductor (such as copper) and an insulator (such as rubber). Semiconductors are used in a wide range of electronic devices, including transistors, diodes, solar cells, and integrated circuits. The electrical conductivity of a semiconductor can be controlled by adding impurities to the material through a process called doping. Silicon is the most widely used material for semiconductor devices, but other materials such as gallium arsenide and indium phosphide are also used in certain applications." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">semiconduttori, ma i ricercatori sono interessati a realizzarli con superconduttori, che hanno la capacità di trasferire energia senza perdere potenza lungo il percorso.

Un team guidato da Twin Cities dell’Università del Minnesota ha sviluppato un diodo superconduttore sintonizzabile e più efficiente dal punto di vista energetico, un componente promettente per i futuri dispositivi elettronici, che potrebbe aiutare a espandere i computer quantistici per l’industria e a migliorare i sistemi di intelligenza artificiale. Credito: Olivia Hultgren / Città gemelle dell'Università del Minnesota

"Vogliamo rendere i computer più potenti, ma ci sono alcuni limiti che presto raggiungeremo con i materiali e i metodi di fabbricazione attuali", ha affermato Vlad Pribiag, autore senior dell'articolo e professore associato presso la School of Computer dell'Università del Minnesota. Fisica e Astronomia. "Abbiamo bisogno di nuovi modi per sviluppare i computer, e una delle maggiori sfide per aumentare la potenza di calcolo in questo momento è che dissipano così tanta energia. Quindi, stiamo pensando a come le tecnologie superconduttrici potrebbero aiutare in questo."