我的超級(jí)黑科技帝國(guó) 第一百零二章 量子計(jì)算機(jī)面世

這種量子晶體管具體來(lái)說(shuō)，是使用特殊形狀的硅材料進(jìn)行加熱氧化，僅留下極小的非氧化區(qū)域，形成10納米的“硅島”，只能通過(guò)一個(gè)電子，從而構(gòu)成了量子晶體管。

通常的電腦晶體管約需10萬(wàn)個(gè)電子，而量子晶體管只需要一個(gè)電子即可。因此其體積僅為傳統(tǒng)晶體管的1，耗電也僅為傳統(tǒng)晶體管的十萬(wàn)分之一。

葉凡之所以會(huì)購(gòu)買這種材料，大部分是因?yàn)樾滦偷牧孔泳w管，可以在室溫下運(yùn)行。

目前大多數(shù)存在于實(shí)驗(yàn)室中的量子計(jì)算機(jī)，只能在超低溫環(huán)境下運(yùn)行，如果可以在室溫環(huán)境下運(yùn)行，就大大提高了運(yùn)行成本以及維護(hù)難度。

這對(duì)于要搞一千臺(tái)量子計(jì)算機(jī)集群的葉凡來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)最優(yōu)的選擇。

在繞不開(kāi)的硬件方面，還有著量子儲(chǔ)存器，葉凡將那玩意拿在手中，就跟一個(gè)Zippo打火機(jī)一樣，體積非常小，在經(jīng)過(guò)改裝后的量子儲(chǔ)存器，已經(jīng)可以方便的安裝在量子計(jì)算機(jī)上。

在普通的電子計(jì)算機(jī)中，就比如電腦，信息或數(shù)據(jù)是用二進(jìn)制數(shù)據(jù)位(bit)存儲(chǔ)的每一個(gè)數(shù)據(jù)位只能是一個(gè)數(shù)據(jù)，不是0就是1。

而歇根大學(xué)的物理學(xué)家，在前人L.K.格羅夫理論的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建了一個(gè)以原子量子相來(lái)存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)。

在密歇根大學(xué)的實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)隨機(jī)賦值給一個(gè)銫原子中的一個(gè)量子態(tài)。

用超強(qiáng)的激光脈沖，將信息存儲(chǔ)在被賦值的量子態(tài)中，用不了1納秒的時(shí)間，即十億分之一秒，同一原子被第2個(gè)激光脈沖擊中，放大倒轉(zhuǎn)的量子態(tài)并抑制波包中所有其它的狀態(tài)，從而可以將大規(guī)模的數(shù)據(jù)記錄下來(lái)。

這個(gè)東西，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就相當(dāng)于是電腦的內(nèi)存條，為量子計(jì)算機(jī)提供運(yùn)行內(nèi)存。

而且跟電腦完全不一樣的是，量子計(jì)算機(jī)已經(jīng)不需要什么硬盤之類的東西，數(shù)據(jù)是全部放在高速的運(yùn)行內(nèi)存里面的。

量子存儲(chǔ)器是一種比電子計(jì)算機(jī)的二進(jìn)制更快，而且也更高級(jí)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索的方法，因?yàn)榱孔拥牧W(xué)，是規(guī)則允許同時(shí)搜索和修改許多位置的。

這可以讓一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)擁有1000TB的運(yùn)行內(nèi)存和儲(chǔ)存，以及每秒鐘500TB的數(shù)據(jù)隨機(jī)數(shù)據(jù)寫入，整數(shù)數(shù)據(jù)寫入等。

在安裝完量子儲(chǔ)存器之后，葉凡又拿起了一個(gè)像是圓珠筆一樣大小的量子阱激光器。

這是科學(xué)家們采用先進(jìn)的半導(dǎo)體外延生長(zhǎng)工藝，將厚度只有幾十個(gè)原子層的半導(dǎo)體發(fā)光材料用作量子阱，使其交替生長(zhǎng)在作為量子勢(shì)壘的光限制材料之間，從而發(fā)生一系列的量子限制效應(yīng)。

通過(guò)科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)表明，采用直徑小于20納米的一堆堆物質(zhì)構(gòu)成或者大約相當(dāng)于60個(gè)硅原子排成一串的長(zhǎng)度的量子點(diǎn)，能夠控制非常小的電子群的運(yùn)動(dòng)，并且不與奇異的量子效應(yīng)發(fā)生矛盾。

而這樣一根小小的量子阱激光器，供貨商的報(bào)價(jià)就高達(dá)二十萬(wàn)，而且也非常的不好買，因?yàn)榻墼瓌t，阿美堅(jiān)那邊根本就不會(huì)將這玩意賣給我們。

最終還是斥資了巨額的資金，才將這玩意買到手。

沒(méi)辦法，沒(méi)有錢解決不了的事情，如果有的話，那就是錢還沒(méi)給夠。

在安裝完了量子阱激光器之后之后，還有量子干涉元件傳感器，這是一種新型的傳感器，跟量子計(jì)算機(jī)三件套比起來(lái)，這玩意倒不是挺難買。

量子干涉元件傳感器，采用了最優(yōu)化設(shè)計(jì)和高性能約瑟夫森結(jié)技術(shù)，是世界上性能最好的高溫超導(dǎo)量子干涉元件傳感器。

前人的研究，對(duì)器件參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，使約瑟夫森結(jié)達(dá)到約10Ω電阻，臨界電流約20μA，使用雙晶粘接技術(shù)，用30°傾角取代一般的24°和36.8°。

因此，這種高溫超導(dǎo)量子干涉元件傳感器能夠?qū)⒌卮诺姆直媛视扇齼|分之一提高到十億分之一。

具體的一些部件，除了量子干涉元件傳感器之外，還有量子效應(yīng)器件。

在人類研究量子計(jì)算機(jī)的歷史來(lái)看，量子效應(yīng)器件的研制是從1985年開(kāi)始的。

在近些年來(lái)，科學(xué)家們克服了重重困難，在量子效應(yīng)器件的研制方面取得了突破性的進(jìn)展。

雖然量子效應(yīng)器件的制造方法是多種多樣的，但其原理基本上相同，都無(wú)一例外地采用電子擁擠控制。

量子效應(yīng)晶體管用一個(gè)“島”取代場(chǎng)效應(yīng)晶體管的溝道，通過(guò)一種薄層材料與源極和漏極隔離，場(chǎng)效應(yīng)晶體管的溝道像源極和漏極之間的一根導(dǎo)管，當(dāng)晶體管導(dǎo)通時(shí)，它讓電子通過(guò)。

而這個(gè)“島”也像兩個(gè)旋轉(zhuǎn)柵門之間的縫隙，限制了電子通行的空間。旋轉(zhuǎn)柵門作為隔離材料層，只允許電子低速通過(guò)。

因?yàn)檫@些量子元器件，已經(jīng)完全被高精尖端流水線進(jìn)行了一番改裝，所以這些玩意根本就不需要像是買回來(lái)的時(shí)候那么金貴。

剛買回來(lái)的時(shí)候，有一些元器件，要放在液氮的環(huán)境下才能保存，有一些元器件還對(duì)周圍的靜電什么的非常敏感，需要戴絕緣手套和穿絕緣服才能上手組裝。

但是在經(jīng)過(guò)了改造之后，這些量子元器件只是最普通的一個(gè)元器件罷了，雖然價(jià)格高昂，但也只是其中的一個(gè)零件，根本沒(méi)有之前那么嬌貴了。

只要給工人們一個(gè)安裝的流程，相當(dāng)于是組裝積木的時(shí)候給了一張說(shuō)明書，那么所有人都會(huì)按部就班的進(jìn)行組裝。

像是組裝電腦一樣，你只要是肯學(xué)，那就肯定能學(xué)會(huì)，只要按照說(shuō)明書的來(lái)，不要暴力出奇跡，不要亂接一些導(dǎo)線之類的，那么安裝就絕對(duì)不會(huì)有任何的問(wèn)題。

在經(jīng)過(guò)了三個(gè)小時(shí)的組裝之后，世界上第一臺(tái)可以民用和商用，甚至是軍用的量子計(jì)算機(jī)，在大唐重工面世。

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