林枫提出的“换道超车”战略,如同一块投入平静湖面的巨石,在龙芯工业内部和“炎黄计划”联合体中都激起了巨大的波澜。质疑声有之,认为这是好高骛远,放弃了在相对成熟的硅基芯片技术上追赶的可能;但更多的,是被这种大胆构想激发出斗志和想象力的兴奋。
会议上,关于各种替代路径的争论持续了整整一天。最终,在林枫的坚持和引导下,结合系统数据库那些残缺信息碎片提供的隐约方向,一个初步的、更加聚焦的技术路线图被勾勒出来——重点攻关“量子点自组装”与“智能能量束直写”相结合的混合制造路径。
这条路线的核心思想是:利用尺寸均一、可精确控制的“量子点”(一种纳米尺度的半导体晶体)作为构建芯片的基本“乐高积木”,通过化学自组装的方式,让它们在衬底上自动排列成部分规则结构(如导线、基础单元),再辅以高度智能化的、多束流(可能包括电子束、离子束、激光等)的“直写”系统,对自组装结构进行局部的“修剪”、“连接”和“掺杂”,最终“雕刻”出完整的集成电路。
这听起来依然像是科幻,但林枫凭借系统信息的“剧透”,知道在某些科技树上,这确实是可行的初级技术,关键在于找到合适的“量子点”材料体系和开发出足够智能、精密的“雕刻刀”。
方向既定,龙芯工业的研发重心再次发生剧烈倾斜。“炎黄计划”专项工作组被进一步细分,苏小远亲自挂帅“量子点材料与自组装”小组,而“智能能量束系统”小组则由林枫直接领导,并整合了“争气一号”项目中积累的精密运动和控制技术团队。
王胖子看着再次陷入疯狂加班状态的研发中心,以及那些讨论着“激子”、“量子限域效应”、“贝叶斯优化算法”等他完全听不懂词汇的工程师们,感觉自己像个误入科学神殿的文盲。他只能更加卖力地做好后勤,每天变着花样给大家点宵夜,同时在心里默默祈祷:“祖宗保佑,这次可千万别玩脱了……”
攻关伊始,便遭遇了当头棒喝。
量子点的制备本身就是一个难题。要求尺寸高度均一(偏差小于5%),晶体质量完美,表面性质可控。苏小远团队尝试了多种化学合成方法,不是尺寸分布太宽,就是表面缺陷太多,导致其电学性质极不稳定。
而自组装过程更是如同“薛定谔的猫”,条件极其苛刻,对溶剂、温度、浓度、衬底表面能等因素敏感到了令人发指的地步。往往稍微一点扰动,预期的有序结构就变成了一锅“纳米粥”。
另一边,“智能能量束”小组的日子也不好过。现有的电子束光刻设备虽然分辨率高,但速度慢得令人发指,写一个指甲盖大小的芯片就需要数天甚至数周,完全不具备量产价值。如何实现高速、高精度的多束流并行直写,同时还要能智能识别和修正自组装过程中产生的缺陷,其涉及的物理原理、控制算法和硬件设计,每一项都足以让一个顶尖团队研究数年。
进展缓慢,挫折感再次弥漫。
这天深夜,林枫独自一人留在空荡荡的实验室里,对着屏幕上又一次失败的自组装模拟结果和一堆杂乱无章的实验数据,疲惫地揉着眉心。他甚至开始怀疑,自己是不是太过依赖于系统那些模糊的指引,而低估了现实技术鸿沟的深度。
难道“换道超车”只是一个不切实际的幻想?
就在他心神动摇之际,脑海中,那许久未有动静的、关于“信息锚定与低维投影技术(原理篇\/严重残缺)”的高维碎片信息,似乎受到他强烈意念的牵引,极其微弱地波动了一下。
一段更加破碎、几乎无法理解的意念闪过:
【…信息本体…映射…载体…非定域关联…超越经典…】
这些词语如同天书,但其中“非定域关联”和“超越经典”这两个词组,却像一道闪电,瞬间劈开了林枫脑海中因局限于传统思维而形成的迷雾!
非定域关联!超越经典!
这描述的不正是量子纠缠的特性吗?!
一个更加疯狂、更加颠覆性的想法,如同火山喷发般从他心底涌出!
为什么我们一定要执着于在经典物理的框架内,用“雕刻”的方式去制造芯片?为什么不能直接利用量子系统本身作为计算单元?既然要“换道”,为什么不换得更彻底一点?!
量子计算!
真正的、基于量子比特(qubit)的量子芯片!
这个念头一出现,就再也无法遏制。相比于在纳米尺度上艰难地“雕刻”经典晶体管,直接制备和操控量子比特,虽然同样极其困难,但其技术路径和面临的物理瓶颈,与经典芯片截然不同!这完全是一条全新的赛道!而且,一旦成功,其带来的计算能力提升将是指数级的,足以对现有经典计算体系形成降维打击!
更重要的是,林枫手中的《星际通用材料手册(初级)》里,恰好记载了几种在星际间用于基础量子信息处理的材料!其中一种名为 [拓扑绝缘体\/超导异质结] 的材料体系描述,虽然残缺,却明确指出其在特定条件下可用于构建“受拓扑保护”的量子比特,相干时间长,且对环境干扰不那么敏感!
而那份高维碎片信息中关于“信息锚定”和“非定域关联”的原理,虽然无法直接理解,但是否能为理解和操控量子纠缠提供某种更高维度的视角?
林枫的心脏狂跳起来,呼吸也变得急促。他意识到,这或许才是系统真正指引的方向!不是去改进光刻技术,而是直接迈向下一代计算范式——量子计算!
他立刻打开电脑,疯狂地搜索着地球上关于量子计算,尤其是固态量子芯片(基于超导电路、半导体量子点、拓扑材料等)的最新研究进展。
情况既令人振奋,又充满挑战。国际上,谷歌、Ibm等巨头在超导量子计算路线上已经实现了数十个量子比特的操控,但比特数量增加带来的纠错复杂度和退相干问题极其严重,距离实用化依然遥远。而拓扑量子计算,由于其理论上的天然抗干扰优势,被认为是更有潜力的长远方向,但实现拓扑量子比特所需的材料和极端物理条件(如需要极低温、强磁场和特定拓扑材料),目前仍是世界性难题。
“拓扑……超导……异质结……”林枫念叨着手册中的关键词,眼神越来越亮,“如果我能制备出手册中提到的这种 [拓扑绝缘体\/超导异质结] 材料,哪怕只是初步的、性能不完美的样品,是否就有可能构建出比现有技术更稳定、更具扩展性的量子比特?”
这个想法让他激动得浑身颤抖。这不再是“换道超车”,这简直是直接“切换了赛道等级”!
第二天,林枫再次召集了核心团队。
当他在白板上写下 “量子芯片” 四个大字,并阐述了他的新构想时,整个会议室陷入了死一般的寂静。就连苏小远,也震惊地瞪大了眼睛,久久说不出话来。
王胖子张大了嘴巴,足以塞进一个拳头,半晌才结结巴巴地说:“量……量子芯片?枫哥……咱们是不是……步子迈得有点太大了?这玩意儿……不是还在实验室里,连玩具都还算不上吗?”
“正因为大家都在起步阶段,甚至主流方向还存在争议,才是我们最好的机会!”林枫语气激昂,“经典芯片的赛道,巨头们已经建立了几乎无法逾越的专利和技术生态壁垒。但量子计算,尤其是固态量子芯片,大家几乎站在同一起跑线,至少壁垒没有那么森严!而且,我们有‘祖传手稿’中关于特殊拓扑材料的知识!”
他详细分析了量子计算的优势、当前国际竞争态势,以及龙芯工业可能凭借特殊材料取得突破的切入点。
苏小远从最初的震惊中恢复,迅速进入了技术状态:“如果真如你所说,那种拓扑绝缘体\/超导异质结材料能够提供受拓扑保护的量子比特,那确实是革命性的。但这意味着我们需要同时攻克拓扑绝缘体薄膜的外延生长、超导材料的匹配、以及异质结界面的原子级精准控制……这难度,比之前的碳化硅反射镜只高不低。”
“难度高,但一旦突破,回报也是前所未有的!”林枫目光灼灼,“我们可以双线并行!‘量子点自组装-能量束直写’路径作为中短期技术储备和人才培养,同时,集中优势兵力,主攻‘拓扑量子芯片’这条终极路径!”
这个决定无疑是大胆而冒险的。这意味着龙芯工业将在一个前景不明、投入巨大的前沿领域押下重注。
但看着林枫那无比坚定和自信的眼神,回想起他一次次将不可能变为可能的神奇,苏小远深吸一口气,点了点头:“我支持。这条路,值得赌上一切!”
王胖子看着两人,一咬牙一跺脚:“得!反正上了枫哥你这艘贼船……啊不,是科技航母,就没想过靠岸!量子就量子!胖爷我以后出去吹牛逼,就说咱们在造‘天庭的算盘’!”
龙芯工业的“炎黄计划”,在经历了短暂的迷茫和路径争论后,再次做出了一个足以影响世界科技格局的战略转向——将核心目标,锁定在了制备基于新型拓扑量子材料的量子芯片上!
一条充满未知与艰险,但终点风景无限壮丽的征途,就在眼前。
林枫知道,这一次,他们将要挑战的,不仅是技术极限,更是人类对微观世界认知的边界。而他手中的系统与手册,将成为他叩开量子时代大门最关键的钥匙。
他意识沉入脑海,对着那蓝色的系统光屏,发出了新的指令:
“深度检索:拓扑绝缘体、超导异质结、马约拉纳费米子、量子比特相干时间……”
光屏流转,新的、更加深奥的知识碎片,开始缓缓浮现。与此同时,那高维技术碎片也似乎与这些量子信息产生了某种微弱的共鸣,闪烁着更加神秘的光芒。