量子计算机:技术路线、风险及战略投资
2021-06-28李联宁
人民论坛·学术前沿 2021年7期

【关键词】量子计算机 技术路线 技术风险 战略投资
【中图分类号】TP30 【文献标识码】A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2021.07.010
传统计算机技术的发展逐渐走向停滞
当近代半导体芯片技术的发展使得每个晶体管缩小到只容纳一个电子时,按照传统模式,此技术将达到控制电子的物理极限。传统计算机技术的发展已逐渐走向停滞。
摩尔定律走到了尽头:近20年芯片速度几乎没有提升。从1958年第一个仅包含一个双极性晶体管的集成电路问世,到如今集成十几亿晶体管的处理器芯片的应用,集成电路在60多年的时间里发展迅速。我们现在使用的手机的性能已经相当于30年前的Cray-2超级计算机了。如此巨大的发展速度的背后是什么规律呢?要说清楚这个问题,我们就不得不提到芯片产业最著名的金科玉律——摩尔定律。
摩尔定律由戈登·摩尔(Gordon Moore)于1965年在《电子学》杂志中提出。在观察了当时晶体管制造工艺的发展之后,摩尔提出:同面积的集成电路上可容纳的晶体管数量会以每年增加一倍的速度发展。10年之后,摩尔根据当时的实际情况对摩尔定律做了第一次修正,将每年增加一倍改为每两年增加一倍。然而,摩尔定律毕竟是一个经验法则,半导体行业在摩尔定律的指导下一直发展到2013年。其后,行業组织对摩尔定律进行了第二次修正,将之前每两年翻倍的发展速度改为每三年翻倍。这次的修正从工程的角度来看至少有四个原因。
首先是工艺的极限。半导体制造工艺中主要工艺之一是光刻。……
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