中国首先提出了全液体量子器件和计算技术的概念

时间:2019-03-24 14:05:18 来源:集安资讯网 作者:匿名
  

液态金属电脑即将问世

液态金属可用于制造计算机核心电子元件,从而引发计算机的革命。不久前,中国的一个研究小组发表了一项成就,并且这是世界上第一次提出并明确定义基于液态金属的全液体量子器件技术的概念。值得指出的是,这种先进的柔性装置有望推动新一代量子计算机和人工智能系统的发展。相关论文最近发表在American Physics Preprint网站上。

量子计算机被广泛认为是新一代计算机的主要发展方向,其计算能力主要基于微观量子态的操纵。量子计算机将在物理实现中进行集成和小型化。最核心的逻辑计算设备依赖于量子隧道效应,即电子图像沿隧道穿过薄绝缘层。

中国科学院和清华大学物理化学研究项目负责人刘静表示,几乎所有实现量子隧道效应的装置都是由夹层刚体结构组成。中间层是绝缘纳米级薄层,两侧都有导电层。介电电极。对于要实现的材料,中间层通常是绝缘材料,并且两侧是金属导体或超导体。由于这些结构是实心装置,因此制造精度极高,并且中间层的厚度不易于灵活调节。整个装置的形状不能变形和分开。一旦准备好,相应的功能只能根据其具体结构来实现,并且应用将受到限制。限制。

液态金属具有金属的高导电性,流体的柔韧性和可变形性,并且表面易于在原子水平上实现完美的光滑度。该团队此前在美国发表的《应用物理快报》发现,液态金属置于液体中会自然形成“液态金属电极 - 液膜 - 液态金属电极”夹层结构,在外界因素下可灵活变形。根据所施加的电场,液膜的间隙可以达到非常小的比例甚至完全消失,并且两侧的电阻将相应地响应尺寸和结构的变化。因此,如果将两种液态金属之间的液膜厚度控制在一定范围内,则期望实现全液体量子隧道效应。

基于这一理论概念,由中国科学院物理与化学研究所,清华大学和云南大学组成的联合研究小组提出了一种突破传统刚性的全液体量子隧道效应装置的思想。量子器件概念并给出了准备。方法,一些材料和技术方案已形成发明专利。业内专家表示,尽管已经制造出尺寸约为1纳米的纳米晶体管,但是大量这种精细尺寸的晶体管在实现电互连方面存在很大困难。可变形液态金属量子材料和器件技术的想法可能有助于突破新一代量子计算和智能系统的制造和集成技术。

基于液态金属装置,该研究小组还首次提出了液态金属计算机的基本概念和技术解决方案。相应发明专利的基本结构和核心部件已被接受,这是世界上该领域的新尝试。