大國院士 第五百八十四章：量子計算機與碳基芯片

    辦公室中，徐川腦海中思索着一些東西。

    晶片領域的發展，不僅僅是華國一直夢寐以求的領域，也是以米國為首的西方國家重點關注的核心。

    在這一領域，依仗過去幾十年的優勢，高通、蘋果、聯發科等公司通過技術和專利圍繞着晶片建立起來了一座龐大的護城牆，將其他的國家與企業死死的攔在門外。

    不僅如此，配合上光刻機、晶圓、EDA等領域，這些國家和企業更是圍繞着晶片建立起來了一套完整的標準。

    這才是最為可怕的地方。

    技術會過時，專利會過期，但標準卻是能一直延續下去的東西。

    技術專利化，專利標準化，標準全球化，這是全球當今市場競爭的主要形式。

    藉助標準這一載體，利用專利這一武器，能給企業和國家帶來站在市場巔峰的位置，源源不斷的收割其他國家或企業的利益。

    這裏面最為典型的，就是高通了。

    在如今這個電子產品銷售疲軟和產業鏈庫存的攀升，半導體開啟了「下行周期」的時代，無論是英偉達，還是AMD，利潤都在爆降。

    但高通卻不同，它的業績仍然實現了正向增長。

    而這其中主要的原因，在於高通過去圍繞晶片構建的大量專利護城牆和標準。

    早在2G時代，高通就推出了CDMA通信標準。

    那時候由於高通的技術更先進，應用範圍更廣，CMDA通信標準在全球競爭中脫穎而出，引領2G通信標準。

    而3G時代，高通推出了CDMA2000。

    儘管後續其他國家也都打造了自己的通信標準，比如華國有TD-SCDMA，歐盟也推出了自家WCDMA。

    但即便是有其他國家的競爭，但因為技術慣性的存在，高通的CDMA2000依然是3G標準的引領者，這是不爭的事實。

    藉此為基礎，哪怕是面臨着半導體下行周期的處境，高通依舊能從其他公司和企業上汲取大量的利潤。

    以2021年為例，高通利潤為90億米元，而專利費這項業務就達到了63億米元，達到了高通利潤的70%。

    這就是技術專利化，專利標準化，標準全球化的好處。

    在標準範疇內，掌握標準的人就是棋手，而其他人都是棋子。

    哪怕是有一兩項技術打破了標準的壟斷，也無傷大雅。

    在棋盤中下棋，棋手永遠都能掌控一切。

    在這種情況下，想要破局，是一件異常艱難的事情。

    尤其是在晶片這個涉及到方方面面的領域，更是艱難。

    畢竟無論是上到軍事，下到各種民生產品，都離不開晶片。

    而在矽基晶片這一塊，從設計的EDA軟件，到基礎材料的單晶矽圓，再到最終的加工設備光刻機，以及最後的標準定義，全都掌控在西方國家手中。

    想要追趕，難度太大太大。

    更關鍵的是，如今的矽基晶片，已經快要走到理論上的盡頭了。

    理論上來說，矽基晶片的極限在一納米。

    不過因為矽原子的大小和隧穿效應的限制，這只是理論上的極限。

    事實上，目前的晶片製造技術，是無法抵達這個極限的。

    哪怕是最先進的台積電，計劃生產兩納米晶片，但實際上依舊使用的疊加技術，單個電晶體的大小，並沒有達到兩納米。

    所以實際上來說，傳統矽基晶片單電晶體目前能做出來的大小，頂多在兩納米。

    而現在，相關的技術已經逼臨這個極限了。

    如果華國繼續在矽基晶片上投資，研發相關的技術，先不說能否追趕上來，光是追趕上來後，後續該怎麼走，就是個大問題。

    矽基晶片，前面沒路了啊。

    至少理論上來說已經沒有可以前進的路線了。

    將大量的投資砸到一條看得到盡頭，而且目前還是對手領先的道路上，哪怕晶片的重要性再高，也不是這樣玩的。

    所以在晶片領域，前些年決策一直都有一些猶豫。

    既希望能擁有自己的國產晶片，又不希望在一條沒什麼後續的道路上投入大量的資金，

    這種現象，持續到了前兩年因為可控核聚變領域發生的改變。

    因為一些商業上與可控核聚變技術的連鎖反應，導致高端晶片停止銷售才發生改變。

    這一處境讓高層看到了自身對高端晶片的迫切，才轉而改變了一些方向將資金砸入晶片領域。

    不過對於整體的局面來說，在矽基晶片上進行後追，也只能說是一種迫於無奈接招的辦法。

    畢竟一方面是追上去的難度大，另一方面，在矽基晶片領域實現超車的可能性，幾乎是等於零。

    不過晶片領域的重要性毋庸置疑，不管如何，華國都要實現自主生產製造的能力，至少不能被拉開的太遠。

    辦公室中，徐川思索着一些關鍵的東西。

    對於他來說，在矽基晶片上進行研發並不是他的目標，矽基晶片領域追的再猛，也是在別人定製好的棋盤和規則中玩遊戲。

    如果想要尋求超越的話，勢必要撕開另一條新的賽道。

    量子計算機，無疑是一個很好的方向。

    尤其是在他已經完成構建拓撲量子材料理論的基礎上，在量子計算機上實現彎道超車並不是沒有可能性。

    不過理論終究只是理論，和實際應用相差還是有很大一段距離的。

    除此之外，量子計算機和量子晶片到底採用什麼材料、算法、硬件配合等等各方面尚未解決的問題都很麻煩，

    這也是徐川在完成了拓撲物態的產生機制和特性的研究論文後並沒有第一時間公佈出去，也沒有將論文送上去的原因。

    現在的量子計算機的發展，還只是處於實驗室甚至是理論狀態的東西。

    別說是現在了，就是按照原本的歷史走向，再過十年量子計算機的發展依舊是霧裏看花終隔一層。

    就如同之前的可控核聚變技術一樣，理論完善，但實際上在他沒有重生回來前始終都是永遠的五十年。

    要想在這條路上實現彎道超車，難度太大了。

    手指在桌面上輕輕的敲擊了一會，徐川從沉思中回過神來。

    和華威進行合作並不是一個最好的選擇，如果真要下定決心將量子計算機技術研發出來的話，要麼等小型化可控核聚變技術和載人航天探月工程完成後，他親自抽出時間來帶領團隊針對量子材料進行研發，要麼乾脆直接將論文丟給上面。

    前者他有一定的把握，畢竟理論工作是他做的，在材料上他也有着足夠的經驗。

    更關鍵的是，他還開了一個未來視角，知道有哪些材料更適合量子計算機的核心。

    不過問題在於時間方面會拖的較久，雖然如今小型化可控核聚變技術和空天發動機技術都已經步入正軌，甚至有了很大的進度，但要完全做出來，應該還需要一段時間。

    而且小型化可控核聚變技術和空天發動機技術都只是基礎工作，後續的載人航天工作和探月工程才是大頭。

    至於後者，一個國家的能力毋庸置疑肯定是遠遠大於一家企業的。

    但問題也同樣存在，論文的核心作者不在，要吃透他的論文，將其轉變成材料領域的實力，需要的時間同樣不短。

    畢竟，這是基於強關聯電子大統一框架理論基礎的，要吃透量子基礎，就必須要先吃透前者。

    然而強關聯電子大統一框架理論論文已經公開了快半年的時間，整個世界敢說自己完全摸透了，恐怕都沒幾個。

    畢竟這不是純粹的數學論文，它是凝聚態物理的基礎。

    而凝聚態物理是當今物理學最大也是最重要的分支學科之一，也是材料物理學的核心。

    雖然徐川為這個領域做出了框架，但並不代表凝聚態物理的問題就解決了，無論是Kondo雜質問題、還是分數量子霍爾效應、亦或者量子自旋液體難題都是需要面對的。

    這方面，國內凝聚態物理方面教授雖然多，但量子領域的大牛還真沒幾個，量子領域排名前二十的大牛，幾乎都是國外的。

    目前來說，恐怕還沒有什麼頂級的大拿能夠代替徐川在短時間內完成這份工作。

    不過整體上來說，將論文傳上去的選擇比和華威合作的選擇更好。

    畢竟華威同樣也面臨着無人可以解析應用論文的尷尬局面，而前者至少還是一個大國的體量，科學院再怎麼說也能湊出來一批人做這份工作。

    「分身乏術啊~」

    想清楚中間的情況後，徐川搖了搖頭長嘆了口氣。

    他有能力來進行研究，但他沒有足夠的時間。

    哪怕他這會才二十多歲，正是一個人精力最為充沛的時候，但手中的項目就已經幾乎將他的時間牢牢鎖定了住了。

    更別提在後續還有一個大型強粒子對撞機的工程在等着他。

    量子計算機雖然重要，但對於他來說終究還是個未知數，相對比在這一個領域進行賭博來說，徐川更願意選擇穩妥一點的熟悉領域。

    不過將論文傳上去，讓科學院那邊研究一下還是沒什麼問題的。

    搖着頭，徐川做出了決定。

    對於華威和華芯到底是怎麼生產出7納米晶片的他不是很清楚，畢竟光刻機、單晶矽圓等一系列問題都是麻煩。

    不過既然已經解決了這個問題，那麼量子晶片的方向之一『碳基晶片』就有了基礎。

    傳統統晶片是以矽為原材料的半導體，但量子晶片不同。

    量子晶片原材料很豐富，可以是超導體、也可以是半導體、絕緣體甚至是金屬都可以。

    它唯一的核心在於量子比特效應和量子比特的操控。

    碳基材料自然是有着一定基礎的。

    研發碳基晶片的同時，通過拓撲物態的產生機制和特性的研究論文附帶上量子晶片的技術，一箭雙鵰的事情。

    這就是徐川理清楚所有思緒後的打算。

    即便是量子晶片的研究顆粒無收，投入在上面的資金也可以回流到碳基晶片上。

    而碳基晶片本身就是華國的佈局之一，在這一領域的技術儲備和人才還是足夠的。

    如果量子領域沒突破，碳基晶片有突破也很不錯。

    至少相對比矽基晶片來說，碳基晶片的優勢很大。

    無論是採用石墨烯還是碳納米管制造的晶片原料，其導電性比矽基晶片更強，在處理大數據時速度會更快。

    按照目前的數據，採用90nm工藝製備的碳基晶片，相當於28nm技術節點的矽基晶片，而採用28nm的碳基晶片則相當於7nm的矽基晶片。

    也就是說採用28nm的光刻機制出的碳基晶片就能達到目前全球高水平的七納米晶片的水準。

    這對於缺少光刻機領域的華國來說，無疑是相當重要的一環。

    理清楚所有的思緒後，徐川也不在耽擱時間。

    從抽屜中找出一份信紙後，他拾起了桌上的圓珠筆，沉吟了一番後，落下了一行行的筆跡。

    【尊敬的】

    【.】

    一份信曳在徐川手中逐漸成型，有關於碳基晶片與量子計算機的一些見解，以及有關於未來的一些發展趨勢他都寫入了信件中。

    簡單的檢查了一下確定沒有問題後，他發了個消息給鄭海，讓其過來一趟。

    「教授，你找我？」

    一直在教學樓內外溜達，以備萬一的鄭海在收到消息後第一時間就趕了過來。

    徐川點了點頭，將手中的寫好的信件以及存放拓撲物態的產生機制和特性研究論文的U盤遞給了他。

    「麻煩你了，將這份信件和這份論文送上去。」

    「老樣子？」

    鄭海接過信件和U盤後問了一句，他倒是知道這位和大長佬一直保持着信件聯絡。

    不得不說，在這個互聯網極為發達的時代，這種原始信件溝通還是挺罕見的，不過這兩位樂意他也只能在中間當個跑腿的。

    徐川點了點頭，道：「嗯，別弄丟了，尤其是U盤，裏面的東西挺重要的。」

    拓撲物態的產生機制和特性的研究論文關係到量子晶片的發展，這要是弄丟了，對於晶片的佈局和影響絕對重大。

    「放心吧，不會的，還有其他的事情嗎？」鄭海認真的點了點頭，收起了信件和U盤。

    「沒了。」

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