科技入侵現代第290章 超導芯片_宙斯小說網
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第290章 超導芯片


更新時間:2025年08月21日  作者:鴉的碎碎念  分類: 科幻 | 超級科技 | 鴉的碎碎念 | 科技入侵現代 


機器人鋪光電板要比人利索多了。

因為穿宇航服的緣故,人類宇航員在鋪設過程中,在直播間看,無論是第一視角還是第三視角,你總會覺得這動作很變扭,有種身體不受控制的錯覺。

但機器人就要流暢得多,尤其是剛從地球運來的機器人,新東西用起來總是最爽的。

直播間的觀眾簡單來說就是爽,類似于看解壓視頻的感覺。

一個個光伏板跟種莊稼一樣,種下去。

“好爽,我們這進度太快了。”

“這次看,感覺進度飛快啊,華為什么時候能把超導芯片給搞出來?”

“應該快了吧?”

“應該快了,要不是為了超導芯片,應該用不著這么龐大的光伏陣列吧?”

直播間除了討論機器人裝光伏組件外,就在討論超導芯片什么時候能上。

這可是華國獨一份的技術突破。

哪怕這一技術突破還只是停留在構想藍圖上,但簡中互聯網的網友們早就贏麻了。

不但簡中網友贏麻,外國媒體也提前幫華國贏麻。

以印度為例,印度媒體是最愛反思的,尤其愛和華國比。

歐美的報紙可以把這件事視而不見,但印度不行。

從深紅出現開始,印度媒體就在反思了:

“我們在科研支出、科研人才密度、大學排名等方面都顯著落后于華國,華國擁有類似千人計劃、2025制造業這樣的國家戰略,我們缺乏這類長遠規劃,在人工智能領域,華國的投入同樣遠超印度,這是我們之間差距的原因。

印度政府有野心,印度有人工智能領域的人才,但我們國家的風險投資并不愿意支持真正的科技創新,他們只想做科技的搬運工,把阿美莉卡成熟的技術搬回印度。

這樣的創新是不可持續的,這也是我們和華國差距的根本所在。”

深紅出來的時候,印度的反思會給華國人一種熟悉感,因為華國之前反思和阿美莉卡差距的時候,說辭好像差不多。

但當超導芯片計劃公布之后,印度反思就開始脫離理性層面了,動不動就是印度人就是不行,印度就是不行這種情緒抒發上。

在quora上有一篇華裔的回答一語中的:

“印度一直認為他們能和華國比,應該要和華國看齊,孟買要和申海比,新德里要和燕京比,班加羅爾要和鵬城看齊,華國的科技進步格外讓他們所關注。

而這次印度圍繞超導芯片的集體破防,在印度輿論層面引發了比深紅出現更廣泛和激烈的討論,會導致不了解印度的人困惑,超導芯片只停留在理論層面,還沒有實物的出現,深紅可是實打實用更弱的算力實現了更好的效果,為什么前者還會更能引發印度破防。

對此,我周圍有非常多的印度朋友,我認為他們的思考邏輯是,我們和華國是一樣的,盡管現在華國比我們領先,但我們沒有本質區別,我們都是追趕者的身份。

深紅再厲害,它也是GPT的模仿者,哪怕它超過了GPT,它的出現和GPT相差沒有多久時間,也許是原創,但在印度人的視角里,你就是模仿,就是抄襲。

所以他們討論反思還只是停留在一個比較和平理性的層面,但超導芯片是完全沒有的產物,是華國首先提出的概念,并且有落地的可能。

這讓印度意識到,大家也許不一樣,華國也許不是追趕者,華國在科技領域也許正在朝創新者的角色轉型,甚至已經成為了創新者的角色。

往更深了聊,印度對自身的定位仍然是依靠歐美資本、歐美技術、歐美市場獲得發展的國家,他們覺得華國也是如此,所以大家是競爭關系,你多獲得了一些,印度就少獲得了一些。

但超導芯片的出現,讓印度意識到,好像我們也在接受來自華國的資本、產業和技術輸出,這讓他們破防了,因為在不知不覺間華國實現了身份地位的轉換,但印度還是印度。”

當然圍繞超導芯片,不但印度關注,發達國家同樣在關注。

這也許關系到下一代的芯片材料。

芯片領域的從業人員都能很直觀感受到硅基芯片已經到了一個極限,每往前一步都格外困難,成本上升、良品率下降、各種負面因子開始涌現。

如果不采用更加先進的3D立體結構,硅基芯片這幾年就要到頭了。

那么華國的低溫超導路線到底可不可行,這成為了業界關注的焦點。

月球上能夠保證常態低溫,能夠利用低溫來構建超導芯片,在地球上這一點自然是做不到,他們關注的是,低溫超導有沒有可能會表現出一些有意思的特性,而這些特性是否能指導下一代芯片材料的出現。

超導本身就令人遐想連篇,那么不需要超導,常溫常壓下的半超導有沒有可能呢?

新的環境,新的條件,有可能誕生新的材料。

所以業界格外關注華國超低溫超導芯片的最新進展。

當然在華為內部,那就更重視了,調兵遣將,派了最精銳的團隊從松山湖調到申海來。

他們第一年主要要做的是驗證技術可行性,技術路徑早已確定:利用鐵基超導體FeSe薄膜,在SrTiO3襯底上通過分子束外延生長,實現溫度在100K的超導狀態,這樣的樣品理論可行,但實際呢?

在月球上它的表現如何?不僅僅是計算本身,還有穩定性、耗能等等,其他狀態到底如何。

他們需要先拿個樣品出來。

以阿波羅科技的能力來說,他們前腳有了樣品,后腳就能打到月球上去做測試。

月球上的環境什么的都已經準備好了,電能已經具備,陰影區域探索完成,隨時可以進行測試。

屬于是萬事俱備只欠東風。

“吳工,你們那邊進度如何?”林燃同樣關注這件事,他大概每周會和技術團隊開一次會,技術團隊由華為和阿波羅科技共建,人員配比大概在7比3的樣子。

吳工是這只技術團隊的具體負責人,華為半導體條線僅次于梁孟松的資深工程師。

第一個月:“教授,我們從FeSe入手,母體FeSe是半導體,Tc只有8K,但單層薄膜在界面效應下,能提升到109K。

月球真空環境完美匹配MBE生長,避免氧化。”吳工說

團隊的研究員們戴著護目鏡,操作著設備:先將SrTiO3襯底加熱到600°C,清潔表面;然后控制鐵源和硒源的蒸發速率,鐵原子束強度為0.1單層/分鐘,硒過量以確保化學計量比。

生長過程中,吳工偶爾糾正參數:“注意襯底溫度,過高會導致晶格失配,降低電子聲子耦合,目標厚度是約0.5nm的單原子層。”

在第一個樣品生長完成后,他們用X射線衍射(XRD)檢查晶體結構:峰值顯示良好外延,但電阻測試在液氮浴(77K)中,超導轉變溫度Tc只有50K,遠低于預期。

第二個月:“我覺得應該是硒空位缺陷導致的費米面重構不完整,吳工,嘗試一下增加后退火步驟,在真空下加熱到400°C,促進界面電荷轉移。”林燃提醒道“我覺得界面效應會是關鍵,SrTiO3的極性層會誘導二維電子氣,提升Tc。”

這和2014年Nature的一篇文獻有關,在那篇文獻里有提到,FeSe/SrTiO3系統可以利用界面效應將Tc從8K推到100K以上。

團隊迭代三次,調整硒/鐵比從6:1到8:1,終于在第四個樣品上看到進步:XRD顯示銳利峰,表明完美晶格匹配。

第三個月,才開始初見曙光,使用高壓氧摻雜,FeSe薄膜的晶格扭曲,a軸參數從3.76增加到3.78,電子聲子耦合增強。

在模擬觀測中,顯示Tc能達105K。

林燃說:“我知道大家很高興,但這還不夠,我們需要繼續優化。

因為月球南極的輻射環境會干擾Cooper對,但低溫能抑制熱噪聲。

我們需要集成輻射屏蔽層,用硼摻雜金剛石作為緩沖,BDD的Tc雖只有11K,但其寬帶隙能阻擋宇宙射線。”

他們開始摻雜實驗:在MBE腔內引入氧氣束,壓力控制在106Torr,摻雜水平0.10.2原子。

測試使用四探針法測量電阻溫度曲線:在氦氣制冷機下,從300K降溫,電阻在110K附近驟降到零,磁化率測試確認Meissner效應,臨界電流密度Jc達105A/cm。

“教授,根據失敗樣品分析,STM顯示氧團簇導致相分離。”吳工說。

林燃思考片刻后說道:“調整氧束能量可行嗎?”

他們調整氧束能量從5eV到3eV來對均勻性進行優化調整。

第四個月,團隊終于做出第二個樣品:一個5cm見方的芯片,表面閃爍著金屬光澤,集成BDD屏蔽層厚度2μm。

測試在液氮模擬下,電阻驟降到零,能夠運行簡單AI算法:芯片處理100x100矩陣乘法,效率比硅基高500,且無熱積累。

整個團隊空前振奮,因為至少到了這里,這條路是可行的。

從路徑的層面,這是能夠超過硅基的材料。

在地球上,我們沒有辦法在短期內超過英偉達,那么我們就仰望星空。

在團隊士氣為之一振的時候,林燃提醒道:“這只是地球測試,月球的微重力會影響薄膜應力,我們需模擬真空脫氣。”

第六個月,團隊在真空模擬艙里進行最終驗證。

實驗人員戴上手套,動作小心地將樣品放入測試架。

所有成員都屏氣凝神,有的在實驗室外等結果,有的在辦公室等結果:這是最后一步,如果通過,就能送上月球。

“啟動模擬!”林燃命令道。

艙內抽真空到107Torr,溫度通過輻射冷卻降到100K,模擬月球輻射用質子束轟擊,每平方厘米1010粒子/秒。

芯片連接上AI測試電路:輸入一個卷積神經網絡模型,處理模擬月球圖像數據。

屏幕上顯示電阻保持零,計算誤差率

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