Сегодня 14 ноября 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → термоэмиссия

Разработан термоэмиссионный кулер для чипов — он поможет в создании квантовых компьютеров будущего

Исследовательская группа финского центра технических исследований VTT разработала устройство, которое позволяет осуществлять охлаждение полностью электронным способом, потенциально сокращая затраты на охлаждение квантовых компьютеров в десять раз. Уже в ходе экспериментов разработанная технология позволила снизить температуру на 40 %. Эти исследования могут существенно упростить создание энергоэффективных и производительных квантовых компьютеров.

 Источник изображения: Quantware

Источник изображения: Quantware

Многие квантовые компьютеры используют трансмоны, сверхпроводящие кубиты для выполнения полезной вычислительной работы. Именно такую технологию выбрали многие компании, занимающиеся квантовым прогрессом, такие как IBM, Google, Amazon и другие. Для функционирования этих сверхпроводящих кубитов требуются температуры, близкие к абсолютному нулю. Необходимость смешивания различных изотопов гелия для достижения идеальных рабочих температур усложняет задачу.

Одним из фундаментальных ограничений любых высокоуровневых вычислений является способность отводить генерируемое в процессе тепло. Нагрев — одна из самых сложных инженерных проблем в современных вычислительных системах. Но квантовые компьютеры ещё более требовательны к охлаждению, чем традиционная электроника: они чувствительнее к внешнему вмешательству и менее устойчивы к различным типам помех. Поэтому требуются новые методы, позволяющие обеспечить более простое и эффективное охлаждение. До сих пор большинство систем охлаждения были основаны на отводе теплоносителя (например, воды или воздуха) от источника тепла.

Учёные из VTT разработали термоэлектронное устройство, которое отводит тепло в виде высвобождаемых электронов. Перенос энергии при прохождении электрического тока в месте контакта (спая) двух разнородных проводников известен с 1834 года под названием эффекта Пельтье. Исследователи ожидают, что применённый ими подход к использованию этого эффекта сможет обеспечить охлаждение электронных компонентов до температур в диапазоне от 1,5 К до 0,1 К.

Слои материалов накладываются друг на друга и соединяются туннельными переходами, через которые проходит электрический ток, что приводит к последовательному отводу тепла от слоя к слою. Самая низкая температура достигается на самом верхнем слое — чипе, который используется для вычислений.

 Источник изображения: VTT

Источник изображения: VTT

Одна из проблем термоэмиссионных охладителей заключается в том, что помимо электронов другие частицы также взаимодействуют друг с другом и нередко охлаждение, достигнутое за счёт отведения электронов, теряется в результате «возвращения» тепла другими частицами при их взаимодействии с охлаждённым материалом. Этот процесс известен как «обратное рассеяние». Как утверждается, преимущество нового термоэлектронного устройства состоит в том, что оно способно блокировать возвращающиеся частицы от взаимодействия с ранее охлаждённой поверхностью и, соответственно, её нагрева.

Разработчики утверждают, что их разработка позволит создать сравнительно дешёвые и компактные устройства охлаждения, превосходящие классические жидкостные системы отвода тепла. «Наша технология может помочь отрасли уменьшить общий размер квантовой компьютерной системы», — уверены исследователи.

Эта технология пока находится на стадии развития, но уже сейчас понятно, что для успешной разработки как квантовых, так и классических вычислительных систем требуются фундаментальные прорывы в охлаждении. Пока перспективы нового термоэлектронного устройства неясны, но оно, по крайней мере, устраняет некоторые препятствия и предлагает меньшие по размеру и более эффективные решения для охлаждения.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Capcom раскрыла дату выхода ремейка Resident Evil 2 на iPhone 16 и iPhone 15 Pro 18 мин.
OpenAI призывает создать ИИ-альянс, который объединит США и союзников, включая страны Ближнего Востока 2 ч.
Google в рамках эксперимента удалит новости издателей ЕС из поисковых результатов 3 ч.
YouTube тестирует новый формат просмотра длинных видео как на Shorts 5 ч.
YouTube на Quest запускает функцию совместного просмотра — до 7 друзей в одном VR-кинозале 6 ч.
Поработайте за нас: AWS предоставит учёным кластеры из 40 тыс. ИИ-ускорителей Trainium 13 ч.
Комедийный детектив Loco Motive в духе квестов 90-х выйдет на два года позже обещанного — дата релиза и новый трейлер 13 ч.
Warhammer 40,000, Armored Core и даже Concord: анимационный сериал Secret Level от авторов «Любовь, смерть и роботы» получил насыщенный трейлер 14 ч.
«RuStore на гаджетах Apple быть!» — Госдума приняла в I чтении законопроект об обязательной установке RuStore 15 ч.
«Дарим играм вечную жизнь»: GOG запустил программу по сохранению игровой классики для будущих поколений 15 ч.
XPeng показала сухопутный авианосец Land Aircraft Carrier — его пассажирский дрон выполнил первый полёт на публике 11 мин.
ЦОД Iron Mountain запитают от подводных «воздушных змеев» SeaQurrent 52 мин.
SoftBank построит в Японии первый в мире ИИ-суперкомпьютер на базе NVIDIA DGX B200 3 ч.
Xiaomi выпустила свой 100-тысячный электромобиль всего лишь через 230 дней с момента запуска производства 4 ч.
Представлен электроскутер на солнечных панелях Lightfoot — плюс 5 км пути за час на солнце 6 ч.
Новая статья: Обзор смартфона Infinix ZERO 40 4G: фотографируй как старший брат 9 ч.
Изменение климата не победить: выбросы растут, а Китай впереди всех по зелёной энергетике 11 ч.
Новая статья: Обзор игрового UWQHD-монитора MSI MPG 341CQPX QD-OLED: ожидаемое обновление 11 ч.
Биткоин снова обновил максимум: сколько это будет продолжаться и причём тут Трамп 11 ч.
Дефицит энергии ограничит возможности 40 % ИИ ЦОД уже к 2027 году 11 ч.