새로운 전자제품

VTT는 저온 전자 및 광자 부품에 활용할 수 있는 마이크로전자공학과 전류를 기반으로 한 냉각 기술을 개발 중이라고 발표했습니다.

이 기술은 냉각 시스템의 크기, 전력 소비 및 가격을 줄이며 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다. 한 가지 시사점은 양자 기술입니다.

많은 전자, 광자 및 양자 기술 구성 요소는 매우 낮은 온도에서만 작동하므로 극저온이 필요합니다. 예를 들어, 초전도 회로로 제작된 양자 컴퓨터는 절대 영도(-273.15℃)에 가깝게 냉각되어야 합니다. 현재 이러한 온도는 복잡하고 큰 희석 냉각기를 통해 달성됩니다.

VTT의 새로운 전자 방식은 기존 솔루션을 대체 및 보완하고 냉장고의 크기를 줄일 수 있습니다. 이에 따라 양자컴퓨터의 크기를 획기적으로 줄일 수 있다.

현재의 희석 냉장고는 극저온 액체의 다단계 펌핑을 기반으로 합니다. 이러한 냉각기는 오늘날 상용 기술이지만 여전히 매우 비싸고 크기가 큽니다. 냉각기 기술을 복잡하게 만드는 것은 특히 냉매가 헬륨 동위원소의 혼합물인 가장 추운 단계입니다. 새로운 전기 냉각 기술이 이 부품을 대체할 수 있습니다. 이는 시스템을 훨씬 더 단순하고, 더 작고, 더 효율적이고, 더 비용 효율적으로 만들 것입니다. 예를 들어, 약 1제곱센티미터 크기의 실리콘 칩을 냉각시키는 자동차 크기의 쿨러는 여행 가방 크기만큼 줄어들 수 있습니다.

냉각기 개발을 주도하고 있는 VTT 연구 교수인 Mika Prunnila는 "우리는 이 순수 전기 냉각 방법이 양자 컴퓨팅부터 민감한 방사선 검출기 및 우주 기술에 이르기까지 극저온이 필요한 수많은 응용 분야에 활용될 수 있다고 믿습니다."라고 말했습니다.

VTT 연구진은 이미 냉각 방식의 기능성을 실험적으로 확인했습니다. 이 방법은 현재 유럽연합 집행위원회의 경쟁이 치열한 EIC-전환 프로그램에서 VTT에 승인된 SoCool 프로젝트의 상용 시연자로 개선되고 있습니다. VTT는 또한 핀란드 기술 산업 센테니얼 재단(Technology Industries of Finland Centennial Foundation)의 자금 지원을 받는 CoRE-Cryo 프로젝트에서 전자 냉각기에 대한 매우 중요한 기초 연구를 계속할 것입니다.

전기 냉각은 실리콘 칩이나 대규모 범용 냉장고에서 직접 부품을 능동적으로 냉각하는 데 사용할 수 있습니다. 다양한 애플리케이션에 적합하고 새로운 비즈니스 기회를 창출하는 플랫폼 기술입니다. 냉각기의 활성 부분은 실리콘 웨이퍼의 마이크로전자공학 제조 방법을 사용하여 제조되므로 제조 비용이 매우 효율적입니다.

"냉동 시스템을 보다 사용자 친화적이고 더 작고 저렴하게 만드는 것은 극저온 기술을 새로운 분야에 적용하는 것을 크게 향상시킬 수 있습니다. 우리는 우리의 전자 냉각 기술이 이 개발에서 중요한 역할을 할 수 있다는 것을 알고 있습니다"라고 Prunnila는 말했습니다.

극저온학(Cryogenics)은 양자 기술 덕분에 관심이 높아지는 분야가 되었습니다. 양자 기술의 극한 수요를 위해 개발된 시스템은 다양한 센서, 우주 기술 및 고전 컴퓨팅에도 사용될 수 있습니다. 컴팩트하고 사용하기 쉬운 냉각 방법은 이러한 기술의 대규모 채택에 기여합니다.