中國在量子技術領域又取得了啥成就?一旦投入應用堪比原子彈首爆
大家都知道中國在量子通信技術領域保持著全球領先的地位,為最早建成量子通信網的國家,也是發射量子通信衛星的國家,目前我們在這一領域依然保持著領先地位,2019年初,我們又發布了一個好消息,中國又攻克世界級難題,在基礎實驗中發現了量子反常霍爾效應現象。
大會
這一成果在2019年1月8日的2018年度國家科學技術獎勵大會上,「量子反常霍爾效應的實驗發現」榮獲國家自然科學獎一等獎。
量子技術
通常來說,普通導體中電子處於無規則運動的狀態,這中電流在傳輸中會存在能量損耗的原因,所謂霍爾效應就是對電子施加外磁場,及低溫等條件下,可以約束電子的運動,讓電子不再無規則活動。那麼在一種特殊的、磁性摻雜的拓撲絕緣體中,不加外磁場也可以觀測到霍爾效應,這就是反常霍爾效應。
以上的解說可能有點難以理解,那麼簡單一點說中國在量子技術領域又取得了啥成就?我們發現了一種新的量子應用技術領域,可能會對電子技術帶來革命性的影響。
發展變化
目前的電子系統設備都存在散熱的問題,這就是由於電子的無規則運動,如果利用霍爾效應可以約束電子運動,那麼等於大幅度降低了能量損耗,可惜它需要施加壓力較強的磁場等條件,限制了應用。如果能應用反常霍爾效應不需要施壓磁場的優點,那麼就可以進一步縮小體積與重量了。
也許利用這一技術,克服目前計算機發熱耗能等問題,為半導體工業帶來又一次的革命,未來也許會出現全新的晶元技術。
研究工作
這一發現領先全球不必說,我們早在2009年就開始研究工作,2013年就在試驗中發現了它,如今獲獎不僅僅是表彰有關有功人員,更表明,我們在相關研究中,已經有了不小的認識。
一旦投入應用堪比原子彈首爆,原因就在於其所能帶來的效果是非常顯著的,主要就在於它可以應用晶元技術領域等,研發全新的計算機系統。
考慮到我們在量子計算機技術等領域的研究進展,也許伴隨著這一技術的突破,也就可以造出:量子晶元了,讓巨型計算機系統可以變得像筆記本一樣輕便。
模型
未來在晶元領域別想再難為我們了,我們可以利用其新發現,在新一代晶元的領域取得全球領先的地位,別人可能也能發現這一現實,搞定相關的材料等,可是我們要搶先動手,將有望領先於別人,即便只是領先兩年,但是在電子技術領域可能意味著至少一代代差,這將讓我們佔據非常大的領先優勢。
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