РАН
в России в НИИЯФ МГУ и Института физики твердого тела РАН разработали новый базовый элемент ячейки памяти суперкомпьютера – так называемый джозефсоновский контакт с ферромагнитным материалом (SIsFS контакт), в котором между сверхпроводящими электродами S размещены тонкие слои изолирующего I, сверхпроводящего s и ферромагнитного F материалов. При этом им удалось решить важную проблему несовместимости сверхпроводимости и ферромагнетизма. Дело в том, что ферромагнетики усиливают магнитное поле, а сверхпроводимость разрушается даже в относительно слабом магнитном поле.
Это изобретение позволяет рассчитывать на создание компактной и быстрой сверхпроводниковой памяти, отсутствие которой служит серьезным препятствием для практического применения существующей цифровой сверхпроводниковой технологии. Кроме того это дает снижение энергопотребления на 3–4 порядка, что несомненно успех, если предположить что вычислитель следующего поколения мог бы потреблять до 500 мегаватт электроэнергии.
Создав новый базовый элемент ячейки памяти суперкомпьютера российские ученые решили заодно создать для него новые условия функционирования. С тем чтобы точно отслеживать энергию расходуемую на проведение вычислительных операций с энергией затрачивающейся на рост температуры работающего процессора и уже повторно использовать эту электроэнергию для вычислений.
Для этого была разработана новая сверхпроводниковая обратимая схема логических элементов суперкомпьютера, состоящая из трех джозефсоновских контактов, один из которых тот самый ранее предложенный контакт с ферромагнетиком (SIsFS). Данная схема получила название «биСКВИД» — сверхпроводящее квантовое интерференционное устройство (по–английски SQUID — Superconducting Quantum Interference Device). И данное решение позволяет снижать энергопотребление суперкомпьютеров на 6 порядков.
