這種量子晶體管具體來說,是使用特殊形狀的硅材料進(jìn)行加熱氧化,僅留下極小的非氧化區(qū)域,形成10納米的“硅島”,只能通過一個電子,從而構(gòu)成了量子晶體管。
通常的電腦晶體管約需10萬個電子,而量子晶體管只需要一個電子即可。因此其體積僅為傳統(tǒng)晶體管的1%,耗電也僅為傳統(tǒng)晶體管的十萬分之一。
秦鋒之所以會購買這種材料,大部分是因為新型的量子晶體管,可以在室溫下運行。
目前大多數(shù)存在于實驗室中的量子計算機,只能在超低溫環(huán)境下運行,如果可以在室溫環(huán)境下運行,就大大提高了運行成本以及維護(hù)難度。
這對于要搞一千臺量子計算機集群的秦鋒來說,這是一個最優(yōu)的選擇。
在繞不開的硬件方面,還有著量子儲存器,秦鋒將那玩意拿在手中,就跟一個Zippo打火機一樣,體積非常小。
在經(jīng)過改裝后的量子儲存器,已經(jīng)可以方便的安裝在量子計算機上。
在普通的電子計算機中,就比如電腦,信息或數(shù)據(jù)是用二進(jìn)制數(shù)據(jù)位(bit)存儲的每一個數(shù)據(jù)位只能是一個數(shù)據(jù),不是0就是1。
而歇根大學(xué)的物理學(xué)家,在前人L.K.格羅夫理論的基礎(chǔ)上,創(chuàng)建了一個以原子量子相來存儲和檢索數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。
在密歇根大學(xué)的實驗中,計算機將數(shù)據(jù)隨機賦值給一個銫原子中的一個量子態(tài)。
用超強的激光脈沖,將信息存儲在被賦值的量子態(tài)中,用不了1納秒的時間,即十億分之一秒。
同一原子被第2個激光脈沖擊中,放大倒轉(zhuǎn)的量子態(tài)并抑制波包中所有其它的狀態(tài),從而可以將大規(guī)模的數(shù)據(jù)記錄下來。
這個東西,簡單來說就相當(dāng)于是電腦的內(nèi)存條,為量子計算機提供運行內(nèi)存。
而且跟電腦完全不一樣的是,量子計算機已經(jīng)不需要什么硬盤之類的東西,數(shù)據(jù)是全部放在高速的運行內(nèi)存里面的。
量子存儲器是一種比電子計算機的二進(jìn)制更快,而且也更高級的數(shù)據(jù)存儲和檢索的方法,因為量子的力學(xué),是規(guī)則允許同時搜索和修改許多位置的。
這可以讓一臺量子計算機擁有1000TB的運行內(nèi)存和儲存,以及每秒鐘500TB的數(shù)據(jù)隨機數(shù)據(jù)寫入,整數(shù)數(shù)據(jù)寫入等。
在安裝完量子儲存器之后,秦鋒又拿起了一個像是圓珠筆一樣大小的量子阱激光器。
這是科學(xué)家們采用先進(jìn)的半導(dǎo)體外延生長工藝,將厚度只有幾十個原子層的半導(dǎo)體發(fā)光材料用作量子阱,使其交替生長在作為量子勢壘的光限制材料之間,從而發(fā)生一系列的量子限制效應(yīng)。
通過科學(xué)家的實驗表明,采用直徑小于20納米的一堆堆物質(zhì)構(gòu)成或者大約相當(dāng)于60個硅原子排成一串的長度的量子點,能夠控制非常小的電子群的運動,并且不與奇異的量子效應(yīng)發(fā)生矛盾。
而這樣一根小小的量子阱激光器,供貨商的報價就高達(dá)二十萬,而且也非常的不好買,因為禁售原則,阿美堅那邊根本就不會將這玩意賣給我們。
最終還是斥資了巨額的資金,才將這玩意買到手。
沒辦法,沒有錢解決不了的事情,如果有的話,那就是錢還沒給夠。
在安裝完了量子阱激光器之后之后,還有量子干涉元件傳感器,這是一種新型的傳感器,跟量子計算機三件套比起來,這玩意倒不是挺難買。
量子干涉元件傳感器,采用了最優(yōu)化設(shè)計和高性能約瑟夫森結(jié)技術(shù),是世界上性能最好的高溫超導(dǎo)量子干涉元件傳感器。
前人的研究,對器件參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,使約瑟夫森結(jié)達(dá)到約10Ω電阻,臨界電流約20μA,使用雙晶粘接技術(shù),用30°傾角取代一般的24°和36.8°。
因此,這種高溫超導(dǎo)量子干涉元件傳感器能夠?qū)⒌卮诺姆直媛视扇齼|分之一提高到十億分之一。
具體的一些部件,除了量子干涉元件傳感器之外,還有量子效應(yīng)器件。
在人類研究量子計算機的歷史來看,量子效應(yīng)器件的研制是從1985年開始的。
在近些年來,科學(xué)家們克服了重重困難,在量子效應(yīng)器件的研制方面取得了突破性的進(jìn)展。
雖然量子效應(yīng)器件的制造方法是多種多樣的,但其原理基本上相同,都無一例外地采用電子擁擠控制。
量子效應(yīng)晶體管用一個“島”取代場效應(yīng)晶體管的溝道,通過一種薄層材料與源極和漏極隔離,場效應(yīng)晶體管的溝道像源極和漏極之間的一根導(dǎo)管,當(dāng)晶體管導(dǎo)通時,它讓電子通過。
而這個“島”也像兩個旋轉(zhuǎn)柵門之間的縫隙,限制了電子通行的空間。旋轉(zhuǎn)柵門作為隔離材料層,只允許電子低速通過。
因為這些量子元器件,已經(jīng)完全被高精尖端流水線進(jìn)行了一番改裝,所以這些玩意根本就不需要像是買回來的時候那么金貴。
剛買回來的時候,有一些元器件,要放在液氮的環(huán)境下才能保存,有一些元器件還對周圍的靜電什么的非常敏感,需要戴絕緣手套和穿絕緣服才能上手組裝。
但是在經(jīng)過了改造之后,這些量子元器件只是最普通的一個元器件罷了,雖然價格高昂,但也只是其中的一個零件,根本沒有之前那么嬌貴了。
只要給工人們一個安裝的流程,相當(dāng)于是組裝積木的時候給了一張說明書,那么所有人都會按部就班的進(jìn)行組裝。
像是組裝電腦一樣,你只要是肯學(xué),那就肯定能學(xué)會,只要按照說明書的來,不要暴力出奇跡,不要亂接一些導(dǎo)線之類的,那么安裝就絕對不會有任何的問題。
在經(jīng)過了三個小時的組裝之后,世界上第一臺可以民用和商用,甚至是軍用的量子計算機,在遠(yuǎn)征工業(yè)面世。
“老板....這是啥啊,這么大一臺?!贝藭r的林威見得秦鋒組裝完成了之后,也是連忙走上前來,開口對秦鋒問道。
剛剛秦鋒在組裝的時候,他可不敢去問,畢竟這玩意的零件雖然看起來奇奇怪怪的,但是卻非常的精密。
要是自己不長眼睛,去亂問問題打亂了秦鋒的思路,他可擔(dān)待不起。
“這只是大一點的電腦而已,好了,你們會組裝了嗎?”秦鋒擦了擦額頭上的汗珠,看向了那十幾名工人。