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第525章常温超导?(第1/2页)
王志海盯着白板看了足足十秒。
“39万”“1300”“退相干”“100微秒”,几组数字和名词东一块西一块地趴在板面上,中间还夹着几个画歪了的硬币。
他一个都对不上号。
王志海侧过头,压着嗓子问旁边的曾永义:“前面讲啥了?”
曾永义比他还懵,眨巴着眼睛回了一句:“头儿,我跟您一块儿进的门。”
王志海又把头转向另一边的沈磊。
沈磊干脆把视线钉在白板上,假装没看见。
王志海的目光越过两排桌子,落在李文浩的后脑勺上。
这小子笔记本上写得满满当当,起码记了三四页。
好啊。
背着我偷吃了半顿饭,还敢擦嘴。
李文浩感觉后颈发凉,握笔的手不自觉地往胳膊底下藏了藏,生怕后面那位伸手来抢笔记本。
讲台上,林宇没理会后排这点暗流。
他把刚才那行字下面空出一大块,拿起笔,一口气写下五个词。
常温超导。
比特频率规划。
串扰降低。
模块化分片。
噪声抵消。
笔帽“咔”地合上。
会议室里安静下来。
窗外的梧桐叶被风翻了个面,一片阴影从白板上滑过去,刚好盖住“常温超导”四个字,又慢慢移开。
吴志平盯着那五个词,喉咙动了一下。
孙浩悄悄转过头,用口型对他说了三个字:完蛋了。
沈思宜手里的笔在纸上戳出一个小洞。
她心里只剩一句话来回滚:老师该不会真打算让我们几个把这五座山一座一座搬走吧?
这每一个拿出去,都够一个国家级实验室干十年的。
五个一起上?
那是在拿他们的命填啊!
林宇转过身,敲了敲第一个词。
“第一个问题,常温超导。”
“这是解决布线压力的关键。”
他在旁边画了一个简单的电路,一条长长的导线从芯片引出去,绕了几个弯,最后接进一个标着“控制系统”的方框。
“刚才说了,三百个逻辑比特,底下压着将近四十万个物理比特。每一个比特都要拉线出来,接控制信号,接读出信号。”
“现在的超导线路必须泡在接近绝对零度的环境里才能工作。线越多,从低温区连到常温区的接口就越多,每一根线都在往冰箱里漏热。”
他在导线上画了几个小火苗。
“四十万根线一起漏,再好的制冷机也扛不住。”
“所以要换思路。如果导线本身在常温下就是零电阻,控制电路就能挪出低温区,冰箱里只需要留下芯片本体。”
林宇在导线旁边写了个“R=0”。
“你们想象一条高速公路,路面阻力为零,车辆就能用最快的速度通行,不发热,不减速,不堵车。”
“常温超导,就是给量子芯片修一条这样的路。”
话音落下,陈慕华的手在桌子底下攥紧了笔。
他脑子里正打着一个小算盘。
老师要是让他们挑一个啃,咬咬牙也就啃了。
五个一起来,他们几个怕是要直接猝死在实验室,第二天的新闻标题他都想好了:江海大学四名学生因量子计算机过劳殉职。
他犹豫了两秒,还是举起了手。
“老师。”
陈慕华的声音有点虚,说完先看了一眼左右,确认不止自己一个人这么想。
“常温超导不是世界性难题吗?我记得前两年网上闹过好几回,什么改性铅磷灰石,最后都被证伪了。到现在好像还没有能实用的材料。”
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这话问得小心,意思却很清楚。
您画的这条高速公路,全世界还没人修出来过。
林宇听完,笑了笑。
“确实没有。”
陈慕华刚松了半口气,林宇的下一句话就跟了上来。
“但我们可以从氢化物体系入手。”
他在白板上写下两个化学式。
HS,LaH。
“硫化氢在高压下的超导转变温度是零下七十度左右,十氢化镧能到零下二十度左右。这两个材料早就被实验证实过,问题在于它们需要一百多万个大气压才能维持住结构。”
“一百多万个大气压,相当于把你们塞进地心附近。实验室里只能用金刚石对顶砧压出一小撮样品,拿来做芯片布线,想都别想。”
陈慕华点头,这正是他的疑虑。
林宇在两个化学式下面画了一个立方体,又在立方体的格点上添了几个圆。
“那换个问题。氢化物为什么非得要高压?”
没人接话。
“因为氢太轻,太活泼,正常情况下它不肯老老实实待在晶格里。高压的作用,是把氢原子硬摁进一个特定的笼子结构,让它们排好队。”
“如果我们不靠外力去摁,换成用晶格自己的骨架去撑呢?”
他在立方体的空隙里填进几个更大的原子。
“找一些重元素当框架,把笼子提前搭好。氢原子进去之后,周围的骨架已经给它施加了足够的化学压力。外面一个大气压,里面却是它最舒服的高压环境。”
陈慕华的笔停了下来。
他听懂了。
这就跟给一个怕冷的人织毛衣一样,不用把整间屋子烧热,只要把衣服贴身裹好就行。
“那,电子为什么能在这种结构里没有电阻?”沈思宜忍不住插了一句。
林宇擦掉角落里的一个硬币,腾出空间。
“正常导电的时候,电子是一个一个单独跑的,一路上撞来撞去,撞一次就损失一点能量,这就是电阻。”
“超导的时候,电子会两两配对,叫库珀对。”
他画了两个小点,中间连了一根弯弯的线。
“你们把晶格想象成一个舞池,电子是来跳舞的人。单个人在舞池里乱走,总会撞到别人。可一旦找到合适的舞伴,两个人踩着同一个节拍,整个舞池的人全都跟着一起转,谁也撞不到谁。”
“晶格的振动,就是舞池里的音乐。氢原子最轻,振得最快,音乐的节奏就最强。节奏越强,舞伴之间拉得越紧,被热量拆散的难度就越大。”
“温度一高,舞伴就散。所以要找的那个笼子结构,是能在室温的吵闹里,依旧让音乐压过噪音的那一种。”
会议室里没人说话。
孙浩的嘴半张着,手里的笔已经很久没动了。
吴志平在笔记本上画了一个小人拉着另一个小人转圈,画完自己都愣住了,又在旁边认认真真写上“电声子耦合”。
陈慕华看着白板上那个立方体,表情从紧张慢慢变成了某种不太敢相信的兴奋。
他举手的时候,心里认定这是一道送命题。
现在他发现,林宇讲的这条路,每一步都踩在已知的物理上,只是把几块大家都见过的石头换了个摆法。
他低头在本子上重重写下“化学预压缩·笼型骨架”。
他有预感,老师又要不声不响地解决一个世界难题了。