终端机 超导计算机_超导限流器_超导概念股

2020-09-18 23:02:42 admin

超导计算机超导计算机是利用超导技术生产的计算机及其部件,其质量是目前电 子计算机无法相比的。目前制成的超导开关器件的开关速度,已达到几悄然秒 (0.000000000001 秒)的高水平。这是当今所有电子、半导体、 光电器件都无法比拟的,比集成电路要快几百倍。超导计算机运 算速度比现在的电子计算机快 100 倍,而电能消耗仅是电子计算 机的千分之一。如果目前一台大中型计算机,每小时耗电 10 千 瓦,那么,同样一台的超导计算机只需一节干电池就可以工作了。什么是超导?这是一个诱人的自然现象,在 1911 年,被荷 兰物理学家昂内斯发现。有一些材料,当它们冷却到接近零下 273.15 摄氏度时,会得到电阻,流入它们中的电流会畅通无阻, 不会白白消耗掉。这种情况,非常好比一群人拥入广场,如果大家不 听招呼、各行其是,就会形成相互碰撞,使得行进受阻;但如果 有人喊口令,大家服从命令听指挥,列队前进,就能顺利进入广 场,超导体的情况就像这样。可是,超导现象发现以后,超导研 究进展不断不快,因为,它可望而不可及。实现超导的温度太低, 要制造出这种低温,消耗的电能远远超过超导节省的电能。在 80 年代后期,情况发生了逆转。

科学家取消了休假,把帆布床搬进 实验室,研究超导热突然席卷全世界。科学家发现了一种陶瓷合 金在零下 238 摄氏度时,出现了超导现象。我国物理学家找到一种材料,在零下 141 摄氏度出现超导现象。目前,科学家还在为 此奋斗,企图寻找出一种“高温”超导材料,甚至一种室温超导 材料。一旦这些材料找到后,人们可以利用它制成超导开关器件 和超导存贮器,再利用这些器件制成超导计算机。实验表明超导计算机,有 很多这种超导材料,如铝系、铌系等,可以利用溅射技术或蒸发 技术在非常薄的绝缘体上构成薄膜,并制成约瑟夫逊铸件。这种 器件是制造超级计算机不可缺少的组件。其结果将使计算机的体 积大幅度缩小,能耗大大下降,并且计算速度大大提高。将超导 数据处理器与外存储芯片组装成约瑟夫逊式计算机超导计算机,能获得高速 处理能力,速度相当于大型计算机的 15 倍。何为超导约瑟夫逊 效应呢?从 1962 年说起。当时的英国剑桥大学物理学家约瑟夫逊 预言,因电“库柏对”的隧道效应工业显示屏,用厚度为 0.2 纳米的绝缘层 把两地超导体间隔开后再结合。构成 SIS 结时,会产生在电压为 零时也会出现导电流的现象。实验证明,这是正确的,为了表彰 约瑟夫逊,这一现象被称为约瑟夫逊效应。

后来进一步研究发现,不只对 SIS 结广告机,而且对哪一种超导弱结合都会产生约瑟夫逊效应。 这种超导弱结合称为约瑟夫逊结。这样,超导材料的弱电应用并 开辟了一条新途径。因而 1973 年约瑟夫逊获得了诺贝尔物理学 奖。未来的计算机组件都可利用约瑟夫逊效应。其理论上开关动 作所需时间为千亿分之一秒,电力消耗只是大规模集成电路的百 分之一。但是,现在这种组件计算机的电路还一定要在低温下工 作。若将来发明了常温超导材料,计算机的整个世界将改变。

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