隨著越來越多的人類社會(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。科研人員相信，它可以解決高性能超級(jí)計(jì)算機(jī)的耗能問題。
據(jù)劍橋大學(xué)官網(wǎng)消息，這項(xiàng)被稱為“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)目獲得了英國工程和物理科學(xué)研究理事會(huì)270萬英鎊的資金支持。盡管全球有幾個(gè)國家已經(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)。
