据新华社北京电 (记者张漫子)厚度仅100纳米的量子超导二极管，能在液氮温区完结无能量损耗的高效作业，整流功率可达100%，并具有量子抗噪特性。这项11月28日发表于《天然·物理》的效果，为开发新一代超导电子学器材奠定了重要根底。
记者在北京量子信息科学研究院的高温超导实验室看到了制备中的长和宽各几十微米、厚度仅100纳米的量子超导二极管。
二极管是一种常见的电子元器材，它能将电路中的交流电整流为单向活动的直流电。但由于惯例半导体资料制造成的二极管存在电阻，作业时会因发热导致能量损耗。而超导资料具有零电阻特性，用它制成的二极管，在特定电流强度与外部磁场效果下，“0”态、“1”态别离对应零耗散态、有耗散态，因而器材在一半状态下仍存在能耗。
现在，功能更强、能耗更低的量子超导二极管由我国科学家研制成功。“它有着全新的电流传输方法：电子在量子超导二极管内部运动时，不管在‘0’态仍是‘1’态，都是两两‘牵手跑’，以此来完结能量的彻底零耗散。”北京量子院兼聘研究员、清华大学物理系副教授张定介绍，这一特色弥补了一般超导二极管内单个电子因无序运动而磕碰产热的难题，并提高了器材的抗噪才能，完结了信号的高质量转化。
北京量子院副研究员朱玉莹说，团队新研制的低温器材制备技能还能完结超导二极管稳定性、良品率的大幅提高。
“量子计算机中，超导二极管可作为量子逻辑电路的重要组件。在零功耗状态下完结信号噪声的过滤，能使输入信号变得更‘洁净’。”张定说，此前的超导二极管需在液氦温区(零下269摄氏度)的条件下作业，并需施加必定的磁场；而这一新器材在液氮温区(零下196摄氏度)就可以发挥功效。
相关专家觉得，这一效果是超导电子学器材从实验室走向产业化的重要一步，为开发微波频段无能耗逻辑电路供给了新途径。