時至今日，計算機使用了驚人的能量。根據最近的一項估計，單是數據中心就消耗了全球2%的電力，到本世紀末，這一數字預計將攀升至8%。不過，為了扭轉這一趨勢，或許處于計算機世界中心的微處理器，可以以全新的方式進行流線型設計。

日本的一組研究人員將這一想法發揮到了極致，他們發明了一種超導微處理器MANA——它是一種電阻為零的微處理器，也是世界上第一個絕熱超導體微處理器。上個月發表在IEEE《固體電路》（Solid-State Circuits）雜志上的一項研究描述了這種新型設備，這是同類設備中的第一個。

導體微處理器為提高計算效率提供了一種潛在的解決方案，但事實上，目前這些設計需要10開爾文(或-263攝氏度)以下的超冷溫度。日本的研究小組試圖創造一種絕熱的超導體微處理器，這意味著，原則上，在計算過程中，能量不會從系統中獲得或損失。

它由超導鈮組成，并依賴于被稱為絕熱量子通量參數器(AQFPs)的硬件組件。每個AQFP由幾個快速作用的約瑟夫森結開關組成，這些開關只需要很少的能量就可以支持超導體電子。MANA微處理器總共由2萬多個約瑟夫森結（或1萬多個AQFP）組成。

克里斯托弗·阿亞拉(Christopher Ayala)是日本橫濱國立大學高級科學研究所的副教授，他幫助開發了這種新型微處理器。他解釋說:“用于制造微處理器的AQFPs經過了優化，可以絕熱運行，這樣在時鐘頻率相對較低(約10ghz)的情況下，從電源中提取的能量可以被恢復�！薄芭c傳統超導體電子器件中數百千赫茲的頻率相比，這個頻率要低得多�！�

然而，這并不意味著他們的新一代設備達到了10ghz的速度。在一份新聞聲明中，Ayala補充道:“我們還在一個單獨的芯片上展示了微處理器的數據處理部分可以工作在2.5 GHz的時鐘頻率上，這與當今的計算技術相當。我們甚至預計，隨著我們對設計方法和實驗裝置的改進，這一頻率將增加到5- 10ghz�！�

由于MANA微處理器需要液態氦水平的溫度，它更適合于數據中心和超級計算機等大型計算基礎設施，在這些地方可以使用低溫冷卻系統。