隨著越來(lái)越多的人類(lèi)社會(huì)活動(dòng)轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)陣地,承載大量服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心耗費(fèi)著越來(lái)越多的能源。據(jù)估計(jì),在歐洲數(shù)據(jù)中心消耗的能源占能源消耗總量的3%左右。
超導(dǎo)自旋電子學(xué)是近幾年出現(xiàn)的研究領(lǐng)域??蒲腥藛T相信,它可以解決高性能超級(jí)計(jì)算機(jī)的耗能問(wèn)題。
據(jù)劍橋大學(xué)官網(wǎng)消息,這項(xiàng)被稱(chēng)為“超自旋”的項(xiàng)目將設(shè)計(jì)出一種包含超導(dǎo)材料的自旋電子器件。超導(dǎo)材料可以在不損失能量的前提下導(dǎo)電,而自旋電子器件可以操縱電子的自旋行為,并非常迅速地處理海量數(shù)據(jù)。考慮到二者的獨(dú)特性,它們“聯(lián)姻”被看成是天作之合。但大部分自旋電子器件具有磁性,而這種磁性又阻止超導(dǎo)活動(dòng),這卻讓它們成了一對(duì)“冤家”。
2010年,劍橋大學(xué)科研人員發(fā)現(xiàn)了自旋極化超導(dǎo)電流,讓這一情況出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機(jī)。而最新研究又證明,將超導(dǎo)材料與自旋電子器件完美結(jié)合是可行的。
“超自旋”項(xiàng)目獲得了英國(guó)工程和物理科學(xué)研究理事會(huì)270萬(wàn)英鎊的資金支持。盡管全球有幾個(gè)國(guó)家已經(jīng)在進(jìn)行超導(dǎo)自旋電子學(xué)的研究,該項(xiàng)目的規(guī)模和研究范圍卻前所未有。研究人員將探索如何在未來(lái)將這項(xiàng)技術(shù)作為一個(gè)整體應(yīng)用于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。他們認(rèn)為,這項(xiàng)工作有潛力使英國(guó)建立在該領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位,并促進(jìn)這一領(lǐng)域的相關(guān)研究。
該項(xiàng)目為期5年,初期目標(biāo)是探索在超導(dǎo)狀態(tài)下傳導(dǎo)電子自旋并控制電子磁性的不同途徑。研究團(tuán)隊(duì)希望在2021年設(shè)計(jì)出基本的邏輯和儲(chǔ)存器件——這些器件或?qū)⒊蔀榘l(fā)展新一代超級(jí)計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)。