Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde

Als we het hebben over het verminderen van ons energiegebruik in verband met klimaatverandering, gaat de discussie hoofdzakelijk over minder vliegen of het installeren van warmtepompen. Vaak wordt echter een steeds grotere groep energiegebruikers vergeten. Als gevolg van onze almaar toenemende honger naar dataopslag en -verwerking (zoals door de opkomst van kunstmatige intelligentie), zijn datacenters nu al verantwoordelijk voor 1% van het wereldwijde energiegebruik en volgens de ernstigste voorspelling zal dit aandeel nog tijdens dit decennium vertienvoudigen [1]. Het is dan ook van het grootste belang dat we zoeken naar nieuwe energiezuinige computertechnieken. Supergeleiders kunnen wellicht uitkomst bieden.

Auteur: Remko Fermin.

Tijdens de ontwikkeling van de computer in de tweede helft van de twintigste eeuw waren er twee scholen te onderscheiden [2]. De eerste baseerde zich op halfgeleiders en de andere op supergeleiders. Aangezien we tegenwoordig allemaal met een stukje silicium op zak lopen, behoeft het geen uitleg welke van de twee kampen ‘gewonnen’ heeft op het gebied van de consumentenelektronica. Bij de computers die je vindt in datacenters, die rekenen op de grootst mogelijke schaal, is de strijd echter nog niet beslecht. Hier kunnen supergeleidende computers, met elementen die geen energie aan warmtedissipatie verliezen, wellicht een oplossing vormen voor de enorme en snel groeiende energiebehoefte. Zelfs als we de hoeveelheid energie die het kost om de circuits af te koelen in beschouwing nemen, kan rekenen op grote schaal efficiënter zijn met supergeleidende logica dan met conventionele technieken [3]. Het knelpunt bij de ontwikkeling van computers op basis van supergeleiders is echter op dit moment het ontbreken van goede geheugenelementen voor het opslaan van de gigantische hoeveelheid data die we verzamelen.

Lees het volledige artikel in het septembernummer van het NTvN of klik hier.