集成晶体管冷却;量子纠错。
集成晶体管冷却
洛桑联邦理工的研究人员(EPFL)创造了一个单一的芯片相结合晶体管和微流体冷却系统为更有效的晶体管热管理。
团队专注于合作设计方法机电方面的芯片,使电子和冷却设计在一起,旨在提取热量很近的区域加热最设备。
“管理这些设备产生的热量是一个电子的最大挑战,”教授说Elison Matioli后续的工程学院的权力和Wide-band-gap电子研究实验室。“这是最小化对环境的影响变得越来越重要,所以我们需要创新的冷却技术,可以有效地处理大量的热量产生可持续且经济有效的方式。”
芯片内部的微流体通道,使冷却液流经它。“我们放置微流体通道非常接近晶体管的热点地区,一个简单的和集成制造过程,这样我们就可以提取热量在正确的地方,防止它蔓延整个设备,“Matioli说。在测试中,该设备能够提取热量通量超过每平方厘米1.7千瓦使用只有0.57瓦每平方厘米的抽运功率。
捏造的单片集成歧管微通道(mMMC)始于蚀刻窄缝成一个硅衬底上涂上一层氮化镓(GaN)创建渠道。各向同性气蚀是用来扩大缝在硅和连接短片段创建长跑。氮化镓层上的开口然后用铜、密封和电子设备是在氮化镓层制作的。
他们使用的冷却液是去离子水,不导电。“我们选择了这种液体的实验,但是我们已经测试,更有效的液体,这样我们可以提取更多热量的晶体管,“说Remco Van Erp,博士生EPFL。
“这种冷却技术将使我们能够使电子设备更加紧凑,可以大大减少能源消耗全世界“Matioli说。“我们已经消除了需要大量外部散热片和显示,可以在单个芯片上创建超小型功率转换器。这将被证明是有用的社会变得越来越依赖电子产品。”研究人员正在查看如何管理在其他设备,如激光和通信系统。
量子纠错
因斯布鲁克大学的研究人员,博洛尼亚大学、亚琛工业大学开发了一种方法来处理错误和信息丢失在捕获离子量子计算机。
量子计算机可以计算错误,如比特翻转或相位翻转错误。然而,传送量子粒子还可以通过实际损失完全迷失,如原子或离子,或由于量子粒子例如过渡到多余的能量状态。一个量子位元的损失可以在剩下的量子位元产生不良的影响,导致错误。
“发展中一个完全功能的量子处理器仍是世界各地的科学家们的一个巨大挑战,”大卫。Vodola说,意大利博洛尼亚大学的研究员。“这项研究让我们,第一次实现一个协议,它可以检测,同时,纠正错误由于量子位的损失。这种能力可以被证明是对大型量子计算机未来的发展至关重要。”
团队采取了双管齐下的方法来防止错误,开始检测量子位元的损失。“直接测量量子位不是一个选择,这将破坏量子信息存储在它,”菲利普·辛德勒因斯布鲁克大学的解释。
马丁Ringbauer因斯布鲁克大学的补充道,“我们设法解决这个问题通过开发一种技术,我们使用一个额外的离子探针的量子位的问题是否仍然存在,如果没有令人不安。”
下一步是适应其余的实时计算的量子位确实丢失,使量子信息解读后损失和维护保护剩下的量子位。
“为了解决这个问题,我们的研究小组做的第一件事是开发一个有效的理论方法问题,“Vodola说。“我们设法证明的信息存储在注册一些量子位可以保护和全面检索,以防其中一个量子位丢失。”
“我们很满意本次测试的结果在捕获离子量子处理器因斯布鲁克大学的,“Vodola补充道。“相同的协议可以实现在不同量子计算机体系结构目前正在开发的其他研究中心或私人机构”。
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