Память, которая не греется экспресс

Оригинал: "Non-volatile superconducting tunnelling magnetoresistance memory enabled by exchange-field gap engineering"
arXiv:2604.22214 · 2026-04-24 · CC BY 4.0 · 1 мин
Сверхпроводящий переключатель хранит данные при температуре жидкого гелия и почти не тратит энергию.

📄 Показана версия «Просто» — «Подробно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить.

Обычная флешка в кармане греется, даже когда просто лежит. А теперь представьте память, которая в холоде почти ничего не тратит — как термос, который не остывает. Сверхпроводник при температуре жидкого гелия проводит ток без потерь, но хранить данные он не умел. Новая ячейка меняет это.

Внутри — слоёный бутерброд из ниобия и магнитных плёнок. Магнитное поле сдвигает энергетическую щель сверхпроводника, и туннельный ток через барьер меняется. Получаются два чётких уровня напряжения — ноль и единица.

Переключение занимает доли микросекунды, а в покое устройство не потребляет вообще ничего — как выключатель, который не искрит.

Такая память нужна рядом с квантовыми процессорами: обычная электроника вносит тепло и шум. А здесь — вертикальная конструкция, как стопка блинов, которую можно печатать миллионами на одной пластине. Квантовый компьютер получит быструю и холодную «записную книжку».

Оригинальная аннотация

как её написали авторы, на английском arXiv:2604.22214

Scalable, low-dissipation memory operating below 4 K is a critical requirement for superconducting and quantum computing systems. Existing cryogenic memory technologies rely on CMOS derivatives or hybrid architectures that incur leakage, refresh overhead or limited compatibility with superconducting logic. Here we demonstrate a superconducting tunnelling magnetoresistance device that functions as a non-volatile cryogenic memory element across the full superconducting temperature range. By integrating a de Gennes spin valve with a superconducting tunnel junction in a current perpendicular-to-plane geometry, we realise exchange-field control of the superconducting energy gap. This produces two magnetically switchable gap voltages and robust quasiparticle tunnelling magnetoresistance down to 0.25 K.The device operates at millivolt bias with nanowatt-level read power and zero standby dissipation. Its vertical junction architecture and Nb-based materials platform enable compatibility with superconducting logic and scalable cryogenic memory arrays.

При 0,25 кельвина (это минус 272,9 градуса Цельсия) даже гелий остаётся жидким, а устройство продолжает чётко различать ноль и единицу.

Учёные
Erwin SchrödingerHugh Everett IIIWolfgang PauliSatyendra Nath BoseAlbert EinsteinDaniel Gottesman
Понятия
сверхпроводящая проволока сверхпроводящая электроника высокотемпературный сверхпроводник магнитное охлаждение криогенное микроволновое измерение криостат высокотемпературная сверхпроводимость напряжение на затворе ионный канал магнитная память туннельный переход нулевое сопротивление квантовый чип кремниевая пластина микрочип квантовый кристалл памяти трансмонный кубит джозефсоновский ток сверхпроводимость изобретение транзистора