第372章 碳基晶片問世

  說實在的，哪怕是到了今日，秦元清扶持華芯科技，可是在涉及集成電路高端製造領域，華夏與西方國家依舊有著不小的差距。

  別的不說，單單阿斯麥公司的極紫外光刻機（EUV），匯聚了所有西方國家最頂尖的製造技術，堪稱人類有史以來最緊密的工業品。

  與航空發動機一起，成為工業製造皇冠上的一顆明珠。

  秦元清也不得不承認，在矽基集成電路時代，西方國家有著巨大的先發優勢，華夏很難在這一領域與西方國家展開競爭。

  這也是為什麼，華夏率先掌握5G技術，然後世界就轟動了，實在是3G時代的紅利還沒有吃完，4G時代的紅利才剛剛開始吃，都還沒有吃飽，結果你華威掌握5G技術，這不是砸人家飯碗麼。

  更可惡的是，5G技術一突破，華夏已經在建設5G基站，這速度實在是太快了。

  所以才鬧得沸沸揚揚。

  秦元清承認，矽基晶片製程上的差距，讓華夏很難在短時間內追上西方發達國家，哪怕追上了也稱不上彎道超車。但矽基領域沒辦法彎道超車，並不意味著沒有另闢蹊徑的辦法。

  碳納米管被科學家們寄予了厚望！

  這與其本身的特性息息相關。首先，碳納米管晶片身量雖小，但節能增效能力卻更加強大，碳納米管是由單層碳原子捲成管狀的碳材料，導電性能極好，而且碳元素在地球上的儲量十分豐富。

  碳納米管的直徑可以根據工藝的不同製成幾納米到幾十納米長；管壁厚度更小，根據壁層碳原子數量不同，碳納米管可以分為單壁碳納米管和多壁碳納米管；在同樣集成度的情況下，碳納米管晶片比矽元器件體積更小。

  同時，碳納米管的韌性極高，可以承受彎曲、拉伸等應力，電信號傳輸過程的延遲很短，所以，從材料物理屬性上看，碳納米管具有替代矽晶片的潛力。

  其次，碳材料具有多種同素異形體，除了碳納米管以外，還有人們熟知的金剛石、石墨、富勒烯、活性炭等等。

  其導電性質強烈地依賴於結構，可以由絕緣體轉變為半導體、由半導體變為導體。而且，它的導電方式和原理與傳統的電晶體不一樣，有更強的傳導能力。

  另外，現有的電晶體在導電過程中無可避免地會產生漏電流，漏電會導致發熱，而碳納米管可以避免這一問題，故而能效相對較高。

  從理論上講，碳納米管晶片的能量利用率有望超過現有晶片的能效比（60%至70%）。

  發熱問題的解決也給晶片的散熱降低了壓力，矽電晶體的功耗很大，在小小的晶片空間內，發熱極其嚴重，為了不使晶片過熱無法工作，還需要分配部分的功耗用於晶片的散熱，這使得矽電晶體功耗增大。

  而碳納米管晶片本身產熱就少，加上碳納米管本身的熱導率很高，有效地減少了用於散熱的能耗，所以碳納米管的能效會遠遠高於以矽為材料的電晶體。

  世界範圍內，最早實現碳納米管器件製備的是IBM，其在2014年成功製備出碳納米管20nm柵長器件，不過，該器件性能比預期差很多。

  近年來，也有國外的各類實驗室號稱製備出1nm柵長的碳納米管器件，但更多的只是噱頭，實際使用性能很差。

  秦元清選中了碳基晶片這個方向後，開始帶領碳納米管器件的研究，然後一大批研究人員就體會到，有大佬親自帶路的便捷性和速度，研發快得一塌糊塗，一遇到瓶頸和難點，就有秦元清親自上馬解決，短短時間內就完成超高純度電子級碳納米管量產製備，隨後團隊便開始在高性能碳納米管（CMOS互補金屬氧化物半導體）電晶體的無摻雜製備、電晶體的極性控制方面進行深入研究。

  「秦院士，好消息！」這一天，秦元清正在投入算法的工作中，潘教授喜氣洋洋的過來說道。

  「哦？潘教授，有什麼好消息？」秦元清好奇地問道。

  「成功了！碳基晶片成功了！」潘教授興奮地差點都要跳起來，已經快48歲的潘教授，在這一刻一點也不顯得穩重。

  他完全沒有想到，秦元清才來了不到一個月，碳基晶片竟然就研發成功了，這簡直是太不可思議，太鼓舞人心了！

  有了碳基晶片，潘教授完全有把握，讓量子計算機達到2個比特，大大提高量子計算機的運行速度。

  「在哪裡？」秦元清也頗為意外，他還想著，這碳基晶片估計得到明年才能問世，甚至是到後年問世都正常，結果沒想到現在就問世了，這簡直是他暫時離開前最好的消息。

  「走，就在實驗室，大家都興奮壞了！」潘教授說道，然後在前面帶路，秦元清跟上。

  來到了不遠處的實驗室，就看到郭院士如同一個孩子一般，在那邊又跳又叫著，眼中都是飽含淚水，其他人也好不到哪裡去。

  誰能想得到，碳基晶片竟然就誕生在他們這個實驗室。

  「秦院士，謝謝你，謝謝你！」郭院士說話聲音都有些哽咽了。

  「郭院士，您看是不是讓我看一下碳基晶片？」秦元清有些不好意思地說道。

  「你看，我這個老頭子，一高興就忘記，小曹，把碳基晶片取出來，給秦院士看看。」郭院士說道，然後就看到一個中年人掏出鑰匙解開了柜子的鎖，然後帶上手套，從樣品櫃裡小心翼翼地取出了一支巴掌大小的茶色玻璃器皿。

  「因為是碳材料，這種晶片對強光源比較敏感，我們就把它保存在裡面了！」郭院士解釋說道。

  盯著那個茶色的玻璃器皿端詳了一會兒，看著安靜躺在容器中央卡槽內的拇指甲大小的晶片，秦元清開口問道：「可進行測試了？」

  「還沒來得及進行測試，接下來會展開測試階段！」潘教授說道。

  秦元清微微點頭，碳基晶片的樣品誕生，意味著華夏從碳基電晶體到碳基晶片的飛越性突破！

  這說明，華夏在碳基晶片領域實現了彎道超車，從此以後不怕再被卡脖子了。也代表著，量子計算機迎來最適合它的晶片了。

  「郭院士，潘教授，算法方面我已經完成差不多了，接下來只剩下加密算法。」秦元清說道，「我明天就得返回京城，和其他人一起參加諾貝爾獎頒獎典禮，等回來後再完成加密算法。」

  不知不覺，已經到了諾貝爾頒獎時間，秦元清再來到中科大後，也是取得了很大的成果，一來是使得華夏在碳基電晶體迅速達到世界一流，現在碳基晶片樣品誕生，意味著華夏成為世界上第一個掌握碳基晶片的國家，占據著先機，無疑在今後的碳基晶片領域將擁有先發優勢，從而在標準的制定上擁有著絕對的話語權，在碳基晶片的專利上也能占據先機，學習西方那些專利流氓一樣，成為新時代的專利流氓。

  當然，現在碳基晶片樣品屬於實驗室產品，接下來將進行一系列測試，去檢驗碳基晶片的性能，以及探索相關的碳基晶片製造工藝，從碳基晶片實驗室產品走向商業化，沒有三五年，估計有點懸。

  一流企業做標準，二流企業做品牌，三流企業做產品！

  這句話到現在也是沒有過時！

  誰掌握先機，誰在標準制定上就擁有更大的話語權。

  為何3G時代，高通能夠吃得滿口肥油，不就是因為高通掌控了核心技術，在標準中擁有很大的話語權，使得後來者難以避開高通，只能老老實實交高通稅。

  所以，在吃了很多虧，交了大量學費後，華夏也開始參與標準的制定，爭取自己的最大利益。就是因為，標準代表著最大利益，其中的利益可還在品牌之上。

  當然，在算法方面，秦元清已經基本上自己一個人幹完了，那一整套算法可比原本的算法強了十倍都不止。原本量子計算機算法團隊，制定的那些算法，簡直是又臭又長，被秦元清直接推翻掉。

  「行，那我們祝秦院士你捧杯歸來！」郭院士笑著說道：「我們也要努力，重新製造一台量子計算機，並且檢測碳基晶片的性能，爭取新春之時給全國人民獻禮！」

  秦元清笑了笑，新春獻禮，國內科研機構特別流行這個，也不知道該說什麼，這個傳統秦元清倒是沒有特殊感情，但是國內科研機構總是希望在新春來臨之際，公布最新成果，給全國人民獻上新春大禮。

  潘教授親自開車，送秦元清前往機場，臨別之時，潘教授再三真摯地感謝秦元清對於量子計算機所作的貢獻，他們項目組一定會如實地向上級匯報。

  秦元清淡笑不語，實際上報不報他的，他已經無所謂了，畢竟他已經站在華夏科學界最頂峰了，一覽眾山小，他已經不需要那些名氣來加成了，來維持他的話語權。