现代的CPU芯片中集成了数以百亿计的晶体管，可以说半导体的单向导通性，奠定了如今计算机的发展基础，但在工艺制程不断发展晶体管越做越小的同时，晶体管自身电阻带来的能耗问题，也成为制约在芯片上集成更多晶体管的重要因素之一。
二极管是晶体管中的一个重要门类，在很多电子领域都有着广泛的应用，人们一直在寻找制造低能耗二极管的方法，超导体的零电阻特性使其成为了制造低能耗二极管的重要方向。近日，麻省理工学院(MIT)成功研发了一种名为"纳米矩形超导二极管"的创新器件，该器件在电流传输方面具有更高的效率，有望降低大功率计算系统的能耗。
据了解，2020年，研究人员首次在由层状材料制成的超导器件中展示了二极管效应，但是由于超导体的超电流只有一种类型的载流子，即库珀对中的电子，该器件需要精确堆叠、强自旋轨道耦合和独特形式的库珀配对，实现起来非常的困难，此次MIT团队带来的方案则更加简单有效。
研究人员从一种名为马约拉纳费米子的粒子中得到灵感，从而开发出一系列纳米矩形超导二极管，第一代超导二极管由一层纳米级的超导体钒组成，第二代超导二极管将超导体与铁磁体分层，再施加微小的磁场对铁磁体进行磁化，产生更强的二极管效应。
据了解，该超导二极管的硬件能效已经达到了竞品的两倍左右，在大幅削减硬件计算能耗的同时，也有望为量子计算技术的开发提高新的可能
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