第428章 量子芯片的雏形-《我的超级黑科技帝国》


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    早在2013年,阿美坚斯坦福大学就制造出来了世界上第一台碳纳米管计算机,而到了2019年8月,麻省理工学院发布了全球第一款碳纳米管通用芯片,里面包含了14000个晶体管。

    在当时的《自然》杂志上,连续刊登了三篇文章来推荐这项成果,由此可见当年到底造成了多大的轰动。

    然而即便是麻省理工学院所发表的这项轰动性的研究,也只是包含了14000个晶体管,这比起现在的手机芯片动不动就上百亿个晶体管的规模,还差的很远。

    而这里面的症结,就在于制造工艺这四个字上,要想制造出性能堪比商用元器件的碳纳米管芯片,一个重要的前提就是能制造得出高纯度,高密度,排列整齐的碳纳米管阵列。

    一旦碳纳米管的纯度,密度不够高的话,或者是排列不争气,就很难可靠的制造出上亿个晶体管这种规模的商用芯片,因为保不准那个晶体管就会出现故障。

    曾经麻省理工在2019年所发布的这项研究里面,所用到的碳纳米管阵列的纯度只有四个九,也就是99.99%。

    而人们猜测这个纯度至少在六个九或者是八个九的时候,才能够让碳纳米管芯片的性能比肩传统芯片。

    在七月份,北大的张志勇彭练矛教授的科研团队,通过独创的制备工艺,在4英寸的基底上,制备出纯度高达六个九,也就是纯度高达99.9999%的碳纳米管阵列。

    在密度和纯度这两个重要的指标上,比过去的类似研究高出了1-2个量级。

    并且基于这种高品质的碳管阵列,研究人员还批量制作出来了相应的晶体管和环形振荡器来验证这种新工艺的批量生产潜力。

    通过实验发现,这些晶体管和环形振荡器的性能,首次超越了在同等尺寸下的传统硅芯片里面的元器件,证明了碳芯片确实是可能比硅芯片要更加强大。

    碳纳米管一旦在未来走向产业应用,由于在功耗和性能上的优势,很有可能应用在手机和5g基站这样对能耗比要求比较苛刻的场景。
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