Oak Ridge National Laboratoryn (ORNL) tutkijat ovat kokeellisesti demonstroineet uudenlaista kryogeenisen lämpötilan muistisolupiiriä. Tekniikkana se voi olla nopeampi ja energiatehokkaampi kuin nykyiset vastaavat muistipiirit. Jos muistia voidaan kasvattaa eli skaalata onnistuneesti, se voisi parantaa tallennusta esimerkiksi kvanttikoneissa ja superpalvelimissa.
- Suunnittelussamme olemme hakeneet täysin erilaista polkua, jossa käytetään pieniä, induktiivisesti kytkettyjä Josephson-liitosten ryhmiä, kertoo Yehuda Braiman ORNL:n laskennallisten tieteiden ja tekniikan osastosta.
Muistisolut suunniteltiin toimimaan ja testattiin 4 kelvinin lämpötilassa eli -452 Fahrenheitissa. Näin kylmässä tietyt materiaalit tulevat suprajohteiksi, jolloin niiden energiahukka on olematonta.
Vaikka lupaus rakentaa nopeampia, energiatehokkaampia tietokoneita tukeutuen kryogeniikan avulla on houkutellut tutkijoita vuosikymmenten ajan, sopivien ja luotettavien muistien rakentaminen ei ole oikein onnistunut. ORNL:n kehittämä malli poikkeaa nykyisistä ja kehitteillä olevista kryogeenisistä muistitekniikoista, koska siinä muistisoluja operoidaan käyttämällä kolmea induktiivisesti kytkettyä Josephson-liitosta.
- Käytämme tyypillisiä liitoksia, jotka eivät vaadi erityistä valmistuksen suunnittelua. Se on luonnostaan erilainen periaate, joka saa muistisolun toimimaan, Braiman toteaa.
Erityisesti kolmiosainen rakenne mahdollistaa kaikkien perusmuistitoimintojen - lukemisen, kirjoittamisen ja nollaamisen - toteuttamisen samassa kolmen Josephson-liitoksen solussa. Varmistaakseen uuden mallinsa toteuttamiskelpoisuuden, ORNL-tiimi testasi solupiiriä suprajohtavaan teknologiaan keskittyneen SeeQC-yrityksen kanssa.
Neljän piirin testit osoittivat, että solut toimivat. Lisäksi koe paljasti, että muistit toimivat vakaasti ja laajemmalla alueella kokeellisia parametreja kuin ryhmä oli alun perin kuvitellut.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 17.1.2020
