第19章 缺陷的量子幽灵
狂欢的火焰,再一次被一盆冰水兜头浇灭。
马文博脸上的狂喜瞬间凝固,整个纳米中心刚刚沸腾的空气,也瞬间降至冰点。
所有人的目光,都汇聚在那个皱着小眉头、一脸认真的三岁孩子身上。
“房子盖了一层,很漂亮。”
“可是,芯片不是平房,是摩天大楼。你们要怎么把第二层,完美地盖在第一层上面,而不会塌呢?”
林天奶声奶气的问题,像一记重锤,砸在每个科研人员的心头。
是啊,单层7纳米的完美刻线,只是万里长征的第一步。现代芯片是拥有数十亿晶体管、堆叠了十几层甚至几十层的复杂三维结构。多层集成,才是真正的天堑!
“林总工放心!”马文博深吸一口气,强行压下心中的不安,拍着胸脯保证,“我们拥有最先进的化学机械抛光(CMP)技术和原子层沉积(ALD)技术,保证每一层的平整度和对准精度!”
他立刻下令,调集最顶尖的团队,开始进行7纳米芯片的多层集成实验。
然而,三天后,第一批测试样品的结果,却给了所有人一记响亮的耳光。
“失败了……”
测试中心的负责人脸色惨白,声音发抖,“所有芯片,全部失效!数据显示,在运行过程中,会出现大量随机性、瞬时性的逻辑错误,像……像闹鬼一样!”
会议室里,气氛死寂。
屏幕上,密密麻麻的错误数据流像一条条毒蛇,噬咬着所有人的神经。
一位资深的老专家推了推眼镜,眉头紧锁:“会不会是层间对准出了问题?或者是CMP过程中引入了应力缺陷?”
另一位博士立刻反驳:“不可能!我们用最精密的原子力显微镜检查过,每一层的对准误差都控制在0.1纳米以内,表面平整度堪称完美!”
争论声四起,却没人能找出一个合理的解释。
这些错误毫无规律,无法复现,仿佛是芯片内部的量子世界在掷骰子一样。
“不是闹鬼。”
一直安静地坐在椅子上,晃悠着小短腿的林天,突然开口。
他从椅子上跳下来,走到巨大的数据屏幕前,小手指着其中一个不断闪烁的错误代码。
“是串门。”
“串门?”马文博愣住。
“嗯。”林天点点头,用最简单的比喻解释着最深奥的物理现象,“你们的摩天大楼,楼层之间贴得太近了,墙壁又太薄。这一层的人在家里说话,下一层的人能听得清清楚楚。有时候,甚至有人能直接穿墙,跑到别人家里去捣乱。”
一瞬间,会议室里所有懂行的专家,脑中轰然一响!
他们懂了!
量子隧穿效应!量子纠缠串扰!
在7纳米这个尺度下,不同功能层之间的距离已经缩短到了极限,薄薄的绝缘层,在量子法则面前形同虚设。电子可以无视经典物理的束缚,直接“隧穿”到不该去的地方,造成逻辑混乱。而相邻晶体管的量子态,也可能发生“纠缠”,像幽灵一样互相干扰!
这就是报告里那无法解释的、随机的“鬼影”!
“这……这怎么可能解决?”一名年轻的博士后喃喃自语,脸上写满了绝望,“这是量子力学的基础法则,我们总不能去修改物理定律吧?”
所有人都陷入了沉默。
这是一个理论上的死结。
你可以把房子盖得再漂亮,但你无法阻止幽灵在里面穿行。
“不能修改,但可以看见。”
林天的声音再次响起,平静而笃定。
他转身,在白板上画出一个极其复杂的、由无数个超导环路和量子比特组成的阵列结构图。
“多维量子纠缠检测,MQED。”
他奶声奶气地吐出一个全新的名词。
“用一个由超导量子比特构成的‘探针’阵列,去扫描芯片内部的量子状态。
哪里有‘幽灵’在‘串门’,哪里有不正常的纠缠,它都能实时地‘看’见,并标记出来。”
整个会议室,鸦雀无声。
所有人都像看神一样看着白板上的图,又看看那个不及白板一半高的小小身影。
用量子,去探测量子?
这……这是何等疯狂而天才的构想!
“不可能!”一位从龙国量子计算重点实验室紧急请来的泰斗级专家,第一个站起来反对,他激动得满脸涨红,“林……总工,我承认您的构想非常伟大,但这在工程上是天方夜谭!驱动如此庞大的量子比特阵列,并实时处理反馈信号,所需要的算力,恐怕……恐怕要耗尽整个国家超算中心的资源!”
“谁说要用传统计算机了?”
林天歪了歪小脑袋,眼神里露出一丝“你们好笨”的无辜。
他拿起笔,在MQED的硬件架构图旁边,写下了一行字。
【数据处理核心:生物超算机-神经网络协同模拟】
轰!
马文博的脑子,像是被一颗核弹直接命中!
生物超算机!
那个为了模拟核聚变等离子体行为,由林天亲手设计,模拟人脑神经元连接方式的超级怪物!
原来……原来在这里等着!
核聚变与芯片,两条看似毫不相干的科技树,在这一刻,被林天用一种匪夷所思的方式,完美地连接在了一起!
“调!”马文博几乎是嘶吼着下达了命令,他的眼中燃烧着狂热的火焰,“立刻!马上!联系李院士!把那台‘生物超算机’的核心数据接口,接入纳米中心!不惜一切代价!”
命令之下,整个龙国高层再次被撬动。
数周后,当一台造型奇特的、散发着幽蓝色光芒的服务器阵列被接入纳米中心时,MQED攻关小组也完成了原型机的搭建。
第一次扫描开始。
所有人都屏住呼吸,盯着主屏幕。
起初,屏幕上是一片代表着正常量子态的、平静的绿色海洋。
但随着扫描的深入,一片片猩红色的、不断闪烁的“光斑”突兀地出现,它们像有生命一般,在不同层级之间飘忽、游走。
“看……看见了!”
“天呐!我们真的看见了‘量子幽灵’!”
控制室里,爆发出难以置信的惊呼。
之前那个随机、不可捉摸的“鬼影”,此刻在屏幕上被清晰地可视化,它的每一次“穿墙”,每一次“串扰”,都无所遁形!
“神迹……这是真正的神迹!”那位量子泰斗浑身颤抖,他看着屏幕,又看看那个正抱着奶瓶,一脸淡定地看着动画片的林天,感觉自己的世界观在被反复碾碎、重塑。
“这里,这里,还有这里。”
林天抽空抬起头,用小手指在屏幕上点了几个“幽灵”最活跃的区域。
“在这些地方的层间,用ALD技术,沉积一层三个原子厚度的‘氮化硼量子势垒’。给它们砌一堵‘墙’。”
“另外,在这几个逻辑门旁边,增加一个微型‘磁场屏蔽层’,隔断它们的‘窃窃私语’。”
指令清晰,精准,直指核心!
团队立刻行动,按照林天标定的坐标,对芯片设计和制备流程进行微调。
当新一批芯片再次被送入MQED系统进行实时监控扫描时,屏幕上,所有的红色“光斑”都消失了。
一片纯净的、稳定的绿色。
测试结果传来——所有芯片,完美运行!性能稳定!
“成功了!我们成功了!”马文博喜极而泣,他冲到林天面前,深深地鞠了一躬,声音哽咽,“林总工!您……您就是龙国芯片的救世主!”
实验室里,欢呼声响彻云霄。
然而,林天却从狂喜的马文博怀里挣脱出来,他走到芯片最终的结构设计图前,小小的眉头,又一次皱了起来。
他指着图中连接不同功能模块的、那些比发丝还细万倍的金属线,平静地开口。
“摩天大楼盖好了,幽灵也赶走了。”
“可是,这栋楼里的电梯和楼梯,又窄又慢。人挤人,根本跑不快。”
“芯片的最后一个挑战,你们打算怎么办?”
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