大国院士 第五百八十四章：量子计算机与碳基芯片

    办公室中，徐川脑海中思索着一些东西。

    芯片领域的发展，不仅仅是华国一直梦寐以求的领域，也是以米国为首的西方国家重点关注的核心。

    在这一领域，依仗过去几十年的优势，高通、苹果、联发科等公司通过技术和专利围绕着芯片建立起来了一座庞大的护城墙，将其他的国家与企业死死的拦在门外。

    不仅如此，配合上光刻机、晶圆、EDA等领域，这些国家和企业更是围绕着芯片建立起来了一套完整的标准。

    这才是最为可怕的地方。

    技术会过时，专利会过期，但标准却是能一直延续下去的东西。

    技术专利化，专利标准化，标准全球化，这是全球当今市场竞争的主要形式。

    借助标准这一载体，利用专利这一武器，能给企业和国家带来站在市场巅峰的位置，源源不断的收割其他国家或企业的利益。

    这里面最为典型的，就是高通了。

    在如今这个电子产品销售疲软和产业链库存的攀升，半导体开启了“下行周期”的时代，无论是英伟达，还是AMD，利润都在爆降。

    但高通却不同，它的业绩仍然实现了正向增长。

    而这其中主要的原因，在于高通过去围绕芯片构建的大量专利护城墙和标准。

    早在2G时代，高通就推出了CDMA通信标准。

    那时候由于高通的技术更先进，应用范围更广，CMDA通信标准在全球竞争中脱颖而出，引领2G通信标准。

    而3G时代，高通推出了CDMA2000。

    尽管后续其他国家也都打造了自己的通信标准，比如华国有TD-SCDMA，欧盟也推出了自家WCDMA。

    但即便是有其他国家的竞争，但因为技术惯性的存在，高通的CDMA2000依然是3G标准的引领者，这是不争的事实。

    藉此为基础，哪怕是面临着半导体下行周期的处境，高通依旧能从其他公司和企业上汲取大量的利润。

    以2021年为例，高通利润为90亿米元，而专利费这项业务就达到了63亿米元，达到了高通利润的70%。

    这就是技术专利化，专利标准化，标准全球化的好处。

    在标准范畴内，掌握标准的人就是棋手，而其他人都是棋子。

    哪怕是有一两项技术打破了标准的垄断，也无伤大雅。

    在棋盘中下棋，棋手永远都能掌控一切。

    在这种情况下，想要破局，是一件异常艰难的事情。

    尤其是在芯片这个涉及到方方面面的领域，更是艰难。

    毕竟无论是上到军事，下到各种民生产品，都离不开芯片。

    而在硅基芯片这一块，从设计的EDA软件，到基础材料的单晶硅圆，再到最终的加工设备光刻机，以及最后的标准定义，全都掌控在西方国家手中。

    想要追赶，难度太大太大。

    更关键的是，如今的硅基芯片，已经快要走到理论上的尽头了。

    理论上来说，硅基芯片的极限在一纳米。

    不过因为硅原子的大小和隧穿效应的限制，这只是理论上的极限。

    事实上，目前的芯片制造技术，是无法抵达这个极限的。

    哪怕是最先进的台积电，计划生产两纳米芯片，但实际上依旧使用的叠加技术，单个晶体管的大小，并没有达到两纳米。

    所以实际上来说，传统硅基芯片单晶体管目前能做出来的大小，顶多在两纳米。

    而现在，相关的技术已经逼临这个极限了。

    如果华国继续在硅基芯片上投资，研发相关的技术，先不说能否追赶上来，光是追赶上来后，后续该怎么走，就是个大问题。

    硅基芯片，前面没路了啊。

    至少理论上来说已经没有可以前进的路线了。

    将大量的投资砸到一条看得到尽头，而且目前还是对手领先的道路上，哪怕芯片的重要性再高，也不是这样玩的。

    所以在芯片领域，前些年决策一直都有一些犹豫。

    既希望能拥有自己的国产芯片，又不希望在一条没什么后续的道路上投入大量的资金，

    这种现象，持续到了前两年因为可控核聚变领域发生的改变。

    因为一些商业上与可控核聚变技术的连锁反应，导致高端芯片停止销售才发生改变。

    这一处境让高层看到了自身对高端芯片的迫切，才转而改变了一些方向将资金砸入芯片领域。

    不过对于整体的局面来说，在硅基芯片上进行后追，也只能说是一种迫于无奈接招的办法。

    毕竟一方面是追上去的难度大，另一方面，在硅基芯片领域实现超车的可能性，几乎是等于零。

    不过芯片领域的重要性毋庸置疑，不管如何，华国都要实现自主生产制造的能力，至少不能被拉开的太远。

    办公室中，徐川思索着一些关键的东西。

    对于他来说，在硅基芯片上进行研发并不是他的目标，硅基芯片领域追的再猛，也是在别人定制好的棋盘和规则中玩游戏。

    如果想要寻求超越的话，势必要撕开另一条新的赛道。

    量子计算机，无疑是一个很好的方向。

    尤其是在他已经完成构建拓扑量子材料理论的基础上，在量子计算机上实现弯道超车并不是没有可能性。

    不过理论终究只是理论，和实际应用相差还是有很大一段距离的。

    除此之外，量子计算机和量子芯片到底采用什么材料、算法、硬件配合等等各方面尚未解决的问题都很麻烦，

    这也是徐川在完成了拓扑物态的产生机制和特性的研究论文后并没有第一时间公布出去，也没有将论文送上去的原因。

    现在的量子计算机的发展，还只是处于实验室甚至是理论状态的东西。

    别说是现在了，就是按照原本的历史走向，再过十年量子计算机的发展依旧是雾里看花终隔一层。

    就如同之前的可控核聚变技术一样，理论完善，但实际上在他没有重生回来前始终都是永远的五十年。

    要想在这条路上实现弯道超车，难度太大了。

    手指在桌面上轻轻的敲击了一会，徐川从沉思中回过神来。

    和华威进行合作并不是一个最好的选择，如果真要下定决心将量子计算机技术研发出来的话，要么等小型化可控核聚变技术和载人航天探月工程完成后，他亲自抽出时间来带领团队针对量子材料进行研发，要么干脆直接将论文丢给上面。

    前者他有一定的把握，毕竟理论工作是他做的，在材料上他也有着足够的经验。

    更关键的是，他还开了一个未来视角，知道有哪些材料更适合量子计算机的核心。

    不过问题在于时间方面会拖的较久，虽然如今小型化可控核聚变技术和空天发动机技术都已经步入正轨，甚至有了很大的进度，但要完全做出来，应该还需要一段时间。

    而且小型化可控核聚变技术和空天发动机技术都只是基础工作，后续的载人航天工作和探月工程才是大头。

    至于后者，一个国家的能力毋庸置疑肯定是远远大于一家企业的。

    但问题也同样存在，论文的核心作者不在，要吃透他的论文，将其转变成材料领域的实力，需要的时间同样不短。

    毕竟，这是基于强关联电子大统一框架理论基础的，要吃透量子基础，就必须要先吃透前者。

    然而强关联电子大统一框架理论论文已经公开了快半年的时间，整个世界敢说自己完全摸透了，恐怕都没几个。

    毕竟这不是纯粹的数学论文，它是凝聚态物理的基础。

    而凝聚态物理是当今物理学最大也是最重要的分支学科之一，也是材料物理学的核心。

    虽然徐川为这个领域做出了框架，但并不代表凝聚态物理的问题就解决了，无论是Kondo杂质问题、还是分数量子霍尔效应、亦或者量子自旋液体难题都是需要面对的。

    这方面，国内凝聚态物理方面教授虽然多，但量子领域的大牛还真没几个，量子领域排名前二十的大牛，几乎都是国外的。

    目前来说，恐怕还没有什么顶级的大拿能够代替徐川在短时间内完成这份工作。

    不过整体上来说，将论文传上去的选择比和华威合作的选择更好。

    毕竟华威同样也面临着无人可以解析应用论文的尴尬局面，而前者至少还是一个大国的体量，科学院再怎么说也能凑出来一批人做这份工作。

    “分身乏术啊~”

    想清楚中间的情况后，徐川摇了摇头长叹了口气。

    他有能力来进行研究，但他没有足够的时间。

    哪怕他这会才二十多岁，正是一个人精力最为充沛的时候，但手中的项目就已经几乎将他的时间牢牢锁定了住了。

    更别提在后续还有一个大型强粒子对撞机的工程在等着他。

    量子计算机虽然重要，但对于他来说终究还是个未知数，相对比在这一个领域进行赌博来说，徐川更愿意选择稳妥一点的熟悉领域。

    不过将论文传上去，让科学院那边研究一下还是没什么问题的。

    摇着头，徐川做出了决定。

    对于华威和华芯到底是怎么生产出7纳米芯片的他不是很清楚，毕竟光刻机、单晶硅圆等一系列问题都是麻烦。

    不过既然已经解决了这个问题，那么量子芯片的方向之一‘碳基芯片’就有了基础。

    传统统芯片是以硅为原材料的半导体，但量子芯片不同。

    量子芯片原材料很丰富，可以是超导体、也可以是半导体、绝缘体甚至是金属都可以。

    它唯一的核心在于量子比特效应和量子比特的操控。

    碳基材料自然是有着一定基础的。

    研发碳基芯片的同时，通过拓扑物态的产生机制和特性的研究论文附带上量子芯片的技术，一箭双雕的事情。

    这就是徐川理清楚所有思绪后的打算。

    即便是量子芯片的研究颗粒无收，投入在上面的资金也可以回流到碳基芯片上。

    而碳基芯片本身就是华国的布局之一，在这一领域的技术储备和人才还是足够的。

    如果量子领域没突破，碳基芯片有突破也很不错。

    至少相对比硅基芯片来说，碳基芯片的优势很大。

    无论是采用石墨烯还是碳纳米管制造的芯片原料，其导电性比硅基芯片更强，在处理大数据时速度会更快。

    按照目前的数据，采用90nm工艺制备的碳基芯片，相当于28nm技术节点的硅基芯片，而采用28nm的碳基芯片则相当于7nm的硅基芯片。

    也就是说采用28nm的光刻机制出的碳基芯片就能达到目前全球高水平的七纳米芯片的水准。

    这对于缺少光刻机领域的华国来说，无疑是相当重要的一环。

    理清楚所有的思绪后，徐川也不在耽搁时间。

    从抽屉中找出一份信纸后，他拾起了桌上的圆珠笔，沉吟了一番后，落下了一行行的笔迹。

    【尊敬的】

    【.】

    一份信曳在徐川手中逐渐成型，有关于碳基芯片与量子计算机的一些见解，以及有关于未来的一些发展趋势他都写入了信件中。

    简单的检查了一下确定没有问题后，他发了个消息给郑海，让其过来一趟。

    “教授，你找我？”

    一直在教学楼内外溜达，以备万一的郑海在收到消息后第一时间就赶了过来。

    徐川点了点头，将手中的写好的信件以及存放拓扑物态的产生机制和特性研究论文的U盘递给了他。

    “麻烦你了，将这份信件和这份论文送上去。”

    “老样子？”

    郑海接过信件和U盘后问了一句，他倒是知道这位和大长佬一直保持着信件联络。

    不得不说，在这个互联网极为发达的时代，这种原始信件沟通还是挺罕见的，不过这两位乐意他也只能在中间当个跑腿的。

    徐川点了点头，道：“嗯，别弄丢了，尤其是U盘，里面的东西挺重要的。”

    拓扑物态的产生机制和特性的研究论文关系到量子芯片的发展，这要是弄丢了，对于芯片的布局和影响绝对重大。

    “放心吧，不会的，还有其他的事情吗？”郑海认真的点了点头，收起了信件和U盘。

    “没了。”

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