Sciencemag.cz
Doporučujeme
Základem využití supravodičů v řadě zařízení je tzv. Josephsonův přechod – dva supravodiče oddělené tenkým izolátorem. Tento princip je znám od 60. let a dnes se uplatňuje např. i v kvantových počítačích založených na supravodičích, nicméně má rovněž i mnohé nevýhody (Josephsonův přechod se např. obtížně propojuje s klasickou elektronikou, která v ní způsobuje nežádoucí šum).
Skupina Karla Berggrena z MITu nyní proto oprášila konkurenční a ještě starší technologii pro nasazení supravodivosti, tzv. kryotrony. Jejich princip navrhl Dudley Buck z MITu již v roce 1956 a zamýšlel ho přímo jako funkční základ tehdejších počítačů, konkurenci vakuových elektronek a tranzistorů. V té době byly jeho prvky menší než tranzistory, i když vyžadovaly samozřejmě chlazení na nízké teploty; Buck každopádně zemřel ve 32 letech a budoucností počítačů patřila tranzistorům.
Kryotrony mají podobu stočeného supravodivého drátku kolem drátku rovného. Supravodivost zde není jen funkcí teploty, ale i magnetického pole. Pokud vinutím žádný proud neprochází, je rovný prvek vodivý. Proud ve vynutí vyvolá magnetické pole a to zase vyvolá odpor u rovného drátu, vše tedy funguje jako jednoduchý přepínač. Výzkumníci nyní navrhli tento prvek, označovaný jako nanokryotron, v podobě zkřížených nanodrátků. Vazba v tomto případě funguje spíše na bázi přenosu tepla než magnetickou indukcí – elektrický proud v jednom drátku zahřeje tento drát (zvaný choke – „škrtič“) a nakonec i křižující supravodič (kanál), princip je však obdobný.
Nanokryotony se podle autorů nového výzkumu dají relativně snadno vyrábět a experimentátoři je již použili pro tvorbu rozhraní mezi vlastním supravodivým systémem a běžnou elektronikou. Bývalý Berggrenův student Adam McCaughan zkonstruoval na bázi kryotronů i binární sčítačku. Dráty mají nízké ztráty tepla, a i když stále vyžadují chlazení na teplotu supravodivosti, podle autorů studie by se mohly uplatnit např. v datových centrech; a kromě toho obecně všude, kde se dnes používají Josepshonovy přechody.
Zdroj: MIT News
Josephson junction, česky Josephsonův přechod, nikoli křižovatka (i když obojí se vyskytuje i na silničních komunikacích);
zkuste juknout na https://cs.wikipedia.org/wiki/Josephson%C5%AFv_jev.
pardon a dekuji – opravil jsem
Ono to s těmi kryotrony je ještě o něco zajímavější. Experimentálně byly objeveny v roce 1953 a patentovány už v roce 1955 včetně návrhu základních zapojení včetně klopných obvodů atp. Viz https://patents.google.com/patent/US2832897A/en
Pořád ještě zbývá opravit samotný výraz „Josephonův“, správně je to „Josephsonův“
ano, stydim se dvojnasobne…