超导计算机

超导计算机

超导计算机是指使用超导元件器件制造的计算机。所谓超导，就是指有些物质在接近绝对零度（-273.15℃）时，电流流动时电阻消失了。制造超导计算机要用约瑟夫森器件。这种计算机将在21世纪得到广泛应用。

1957年，巴丁、库珀、施里弗三人创立了“BCS理论”，获诺贝尔物理学奖。皮帕德教授认为超导方面再没有什么难题要研究了，于是给学生出个演习题做做。先是交给一个女研究生，她认为问题太深奥，而没有做。于是剑桥大桥的另一名研究生——21岁的约瑟夫森就专心致志地破解这道难题。约瑟夫森小心翼翼地进行解算推导，可是结果和已有的结论不一样，他感到大惑不解。他老是想：这大概是什么地方没有弄对。他的导师皮帕德名声显赫，没有时间和他研究。很凑巧，美国贝尔电话研究所研究员安德森博来剑桥大学担任客座教授。约瑟夫森向安德森请教，在安德森的支持下，在导师的同意下，于1962年把他的理论发表了。一年之后，这一理论被别人用实验证实。后来，这一现象叫约瑟夫森现象。1973年，约瑟夫森因这一发现而获诺贝尔物理学奖。

约瑟夫森提出的超导隧道效应原理是这样的：由超导体绝缘体-超导体组成的器件，当两端加电压时，电子便会像通过隧道一样畅通无阻地从绝缘介质量中穿过去，形成微小电流，而这器件两端是无电压降的。这种器件被称为约瑟夫森器件。

用约瑟夫森器件制成的计算机，称为约瑟夫森计算机，也就是超导计算机。这种计算机与其他计算机相比具有很多优点，比如说，耗电低，速度快等。所以国外许多公司和机构竞相研究这种计算机。日本电器技术研究所研制成功世界上第一台完善的超导计算机。它采用了四个约瑟夫森大规模集成电路，每个集成电路芯片体积只有3～5立方毫米大小，每个芯片上有上千个约瑟夫森元件。

目前，虽已建成了完善的超导计算机，但由于超导技术发展的制约，超导计算机目前还不能在实际工作中大量应用。