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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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JOSEPHSON GATED TRANSISTORS AND ELECTRONICS

Descripción del proyecto

Soluciones superconductoras para lograr una electrónica energéticamente eficiente

La informática de alto rendimiento impulsa el mundo conectado actual, pero los centros de datos, que consumen mucha energía, suponen un reto cada vez mayor para la sostenibilidad. Una fuente importante de desperdicio de energía reside en la resistencia eléctrica que se produce cuando los conductores metálicos entran en contacto con los canales semiconductores de los transistores. Reducir esta resistencia podría hacer que los dispositivos electrónicos fueran mucho más eficientes, a la vez que permitiría crear dispositivos más rápidos, más pequeños y con mayor capacidad. En este contexto, el proyecto JOGATE, financiado con fondos europeos, pretende abordar este reto aprovechando los contactos híbridos superconductor-semiconductor para diagnosticar el origen de las pérdidas. Además, mejorará la fabricación y el rendimiento para crear análogos superconductores de transistores y diodos, lo que permitirá circuitos computacionales ultraeficientes. Los prototipos de dispositivos, entre los que se incluyen un interruptor criogénico de radiofrecuencia y un chip de control de cúbits, demuestran su impacto práctico desde la informática de alto rendimiento hasta la electrónica de baja temperatura.

Objetivo

Improving the energy efficiency of densely-integrated electronic is an important goal towards the sustainability of modern digitally-connected society, in particular for what concerns high-performance computing datacenters. An important piece of the solution is found in the contacts between metallic leads and the semiconducting channels that constitute the core of transistors, the key active component in integrated circuits. A significant part of increasing the energy efficiency is tied to managing the resistance that appears between metals and semiconductors: the contact resistance.
In JOGATE we utilise the unique superconducting properties in hybrid superconductor-semiconductor components to uncover the mechanisms contributing to the contact resistance and thereby improve it. In doing so, not only we contribute to solving a major obstacle for the energy efficiency of established digital electronics, but we obtain the superconducting analogues to the conventional transistors and diodes. These superconducting components are unique in that they enable new avenues for superconducting circuit design, resulting in opportunities in miniaturisation, performance and cost of devices that find application in communication, sensing and detection, signal amplification and routing.
In JOGATE we wish to study superconducting transistors and diodes and to upgrade their fabrication processes to be compatible with the methods of large-scale integration, making it possible for Europe to lead their industrial production. In parallel, we contribute to finding ways of improving their performance, to ease practical adoption and impact in areas ranging from cryogenic electronics to demanding environments such as space applications. Finally, to demonstrate the value of the technology and to deliver important outcomes in the short-term, we develop two prototype devices for cryogenic microwave signal management: a radiofrequency switch and an integrated superconducting qubit control chip.

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation Actions

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-CL4-2023-DIGITAL-EMERGING-01-CNECT

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Coordinador

TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT OY
Aportación neta de la UEn
€ 1 109 003,50
Coste total
€ 1 109 003,50

Participantes (4)