技术突破 - 中国科学家成功研发新型量子超导二极管，其厚度仅为100纳米，约为头发丝厚度的七百分之一 [1] - 该器件在液氮温区（零下196摄氏度）即可工作，突破了此前超导二极管需在液氦温区（零下269摄氏度）工作的限制 [4] - 器件采用全新的电流传输方式，电子在两态下均成对运动，实现了能量的完全零耗散，整流效率可达100% [3] - 该技术具备量子抗噪特性，能实现信号的高质量转换，并提升了器件的稳定性与良品率 [3] 性能优势 - 相比常规半导体二极管，该超导二极管利用材料的零电阻特性，从根本上避免了因电阻发热导致的能量损耗 [3] - 相比普通超导二极管在“1”态存在能耗的问题，新型量子超导二极管在“0”态和“1”态下均实现了无能量损耗 [3] - 器件无需施加外部磁场即可工作，简化了应用条件 [4] 应用前景 - 该成果为开发新一代超导电子学器件奠定了重要基础，是相关器件从实验室走向产业化的重要一步 [1][5] - 在量子计算机领域，该超导二极管可作为量子逻辑电路的重要组件，在零功耗状态下过滤信号噪音，使输入信号更“干净” [4] - 该技术为开发微波频段无能耗逻辑电路提供了新路径 [5]