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第428章 量子芯片的雏形（第1页）

而且芯片做大之后，单个芯片的成本会增加很多，因为芯片内部除了计算控制电路之外，还有通信电路，储存电路，物理内核越多，这些也就越复杂。

毕竟做大之后芯片内部的导线就变长了，电阻也就变大了，在电压不变的情况下，电容充电的速度变慢，如果充电要快的话，就得增加电压，而电压增大了，那么电流也会相应的变大，发热如果过大的话，就直接烧毁了。

如今现实的例子摆在眼前的，是amd的线程撕裂者的芯片，就比普通的锐龙芯片要大，然而其价格也是非常的高昂。

所以这条路是完全走不通的。

而叶凡的想法，是打算使用碳材料做晶体管，这是一种新颖的流派，曾经也被许多科学家所提出来。

为什么这些科学家认为可以采用碳元素呢？其实这跟碳元素本身的优质特性有很大的关系。

例如说用碳纳米管所做的晶体管，它的电子迁移率可以是硅的一千倍，通俗来说就是碳材料里面的电子群众基础要更加好。

再比如碳纳米管里面的电子自由程特别长，也就是电子的活动要更加的自由，而且不容易摩擦发热。

由于这些底层的优点，所以采用碳来做晶体管，以及替代硅基底层，甚至不用像是硅晶体管那么小，就可以取得同等水平的性能。

例如说阿美坚国防部曾经就在2018年所支持的一项研究，就希望用90nm规格的碳芯片，以实现7nm规格的硅芯片同等的性能。

如今的量子晶体管，其本质上也是另类的硅晶体管，只不过其内部发生迁移的并不是电子，而是量子罢了，但是其本身的硅性质是没法改变的。

而即便是用碳来制作芯片，也是有许多的思路的，只不过这些思路都还是处于探索性的阶段，而最接近实用性的，也就是北大这项研究项目中所涉及的碳纳米管芯片这个领域。

早在2013年，阿美坚斯坦福大学就制造出来了世界上第一台碳纳米管计算机，而到了2019年8月，麻省理工学院发布了全球第一款碳纳米管通用芯片，里面包含了14000个晶体管。

在当时的《自然》杂志上，连续刊登了三篇文章来推荐这项成果，由此可见当年到底造成了多大的轰动。

然而即便是麻省理工学院所发表的这项轰动性的研究，也只是包含了14000个晶体管，这比起现在的手机芯片动不动就上百亿个晶体管的规模，还差的很远。

而这里面的症结，就在于制造工艺这四个字上，要想制造出性能堪比商用元器件的碳纳米管芯片，一个重要的前提就是能制造得出高纯度，高密度，排列整齐的碳纳米管阵列。

一旦碳纳米管的纯度，密度不够高的话，或者是排列不争气，就很难可靠的制造出上亿个晶体管这种规模的商用芯片，因为保不准那个晶体管就会出现故障。

曾经麻省理工在2019年所发布的这项研究里面，所用到的碳纳米管阵列的纯度只有四个九，也就是99.99%。

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