实验芯片提供了巨大的性能提升，但是……

东京大学的一个研究小组开发了一种称为非易失性量子开关元件的设备，可以将信息处理速度提高 1000 倍，而不会产生额外的热量。

该组件使用电子的磁性而不是电流来表示比特。

在实验室实验中，该设备只需 40 皮秒即可处理一位信息，是传统方法所需时间的千分之一。

新技术如何避免限制现有芯片的散热问题？

目前的技术大约需要一纳秒来记录一位，然后过热就会成为一个严重的问题。

新设备包含钽和锰，它们共同作用将电信号转换成磁信息。

电信号穿过钽层，系统将该信号记录在锰中作为微小磁力的方向。

该记录的方向代表单个位，而不依赖于电流的连续流动。

即使在受控实验室测试中处理信息超过 1000 亿次后，该元件仍能稳定运行。

研究小组发现，这些量子开关元件的性能随着元件尺寸的减小而提高，因此如果这项技术能够成功投入实际应用，可以将信息处理的功耗降低到目前水平的百分之一。

简而言之，像谷歌这样的大型数据中心目前消耗的电力足以为 80,000 个家庭供电，但有一天只能依靠 800 个家庭的能源运行。

同样，需要每天充电的 MacBook Pro 一次充电最多可以使用三个月。

该设备可以无故障地处理信息 1000 亿次，而传统芯片在相同速度下仅处理 1000 万次循环后就会过热。

将实验室的成功转化为可制造的芯片是一个完全不同的工程挑战。

研究人员已经证明物理学是有效的，但物理学不是制造，大规模生产与在大学实验室运行仪器不同。

目前下载需要一小时的数据理论上只需一秒钟即可处理完毕，但这一理论在成为现实之前还需要多年的工程工作。

原型芯片计划于 2030 年推出，这意味着商用可能会在几年后到来。

世界能源消费者不会耐心等待日本物理学家完成原型，但如果工程挑战能够得到解决，这项技术将提供一条真正的前进之路。

东京大学团队发明了一些新东西，但同样困难的制造、融资和分配成果的工作才刚刚开始。

目前，这项技术仅处于实验室演示阶段，未来的道路还很漫长且不确定。

来自日经新闻（原文为日文）

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