第四百七十六章 石墨烯 (第1/2页)

第四百七十六章

顾律把确定助手人选的事情全权交给安瑜负责。

这件事敲定下来之后，顾律便和安瑜聊起下一件事情。

那就是确定具体的研究内容。

顾律和安瑜是被分配到的任务是进行半导体量子芯片材料的研究。

不过这是相当宽泛的一个研究课题。

顾律和安瑜必须要确定一种具体的半导体芯片材料。

目前，经过还领域技术的不断发展，可适用于半导体量子芯片的材料相当之多。

但要是说最合适的，那只有一种。

“石墨烯！”

顾律和安瑜脑海中同时冒出这个答案。

石墨烯作为一种新型的半导体材料，和宽禁带半导体一样，现在的技术使得其达不到广泛应用于市场的程度。

但是，在经过结构分析和性能测试后，石墨烯被确定为最适合于生产制造半导体量子芯片的材料之一。

郭院士下面团队的研制的一量子比特半导体芯片和两量子比特半导体芯片，全部是基于石墨烯半导体材料研发而成的。

不出意外的话，马上要开始研发的三量子比特半导体芯片的材料同样会是石墨烯。

这样的话，石墨烯必然会是顾律和安瑜研究的对象。

但……

石墨烯虽然各种性能结构很是适合于半导体量子芯片的研发，但其并不是没有缺点存在的。

否则的话，顾律和安瑜这个项目小组直接就不用成立了。

石墨烯优点明显，但缺点同样明显。

使用石墨烯作为半导体量子芯片材料的缺点主要有两个。

第一个是在石墨烯材料内部会存在一种叫做自旋轨道耦合与净核自旋的现象。

而这种现象，会极大的影响石墨烯材料内部可存在的量子比特数目。

根据郭院士团队的精密测试，可是计算得出，由于石墨烯内部自旋轨道耦合与净核自旋的影响，可存在的量子比特数目极限数字是十个。

这个数字显然达不到量子计算机的要求。

因此，消除石墨烯内部自旋轨道耦合与净核自旋的影响，是顾律和安瑜下阶段的工作目标之一。

这个问题现在虽然目前体现不出来，因为项目组那边连三量子比特的半导体芯片都还没有研发出来。

但是……

这个问题不能拖太久。

不能等到郭院士那边把芯片量子比特数目提高到十比特，才开始攻克这个技术难题。

因为那会浪费大量的时间。

第二个缺点是在于石墨烯这种单层碳原子材料载流子的相对论特性和零能隙能带结构上。

载流子相对论特性和零能隙能带结构的存在，对石墨烯基量子比特的构造提出了高度挑战。

简单来理解的话，就是因为上述问题的存在，使得了量子比特的构造变得无比复杂。

因为不把量子比特构造的复杂的话，载流子相对论特性和零能隙能带结构的存在，会让该量子芯片在运行过程中的保真度大打折扣。

而越复杂的量子比特构造，就越需要更多的时间和精力去设计推演。

前面还好。

等量子比特数目上升到二三十个的时候，那时候量子比特构造的设计一定会成为让整个项目组头痛不已的问题。

但是……

要是顾律和安瑜的项目小组可以解决这个问题，那么在后期，就可以不需要太过复杂的大量推演，直接设计出简单构造的量子比特。

这会节省大量人力和时间上的支出。

对于这个本就时间紧张的半导体量子芯片研发项目，这就显得弥足珍贵。

上面，就是目前使用石墨烯作为半导体材料存在的两大技术难题。

一个会限制量子比特的数目，一个会增大量子比特构造的复杂度。

总的来说，这两个难题都是相当的棘手。

之前郭院士的团队对这两个难题不是没有发起过冲击，但取得的成果并不是那么乐观。

现在，这个接力棒传到了顾律和安瑜手中。

顾律和安瑜要利用尽可能短的时间去搞定这两个难题。

难度不是一般的大。

但还是要义务反顾的做下去。

这是身为一位科研工作者的守则。

顾律和安瑜一边吃着午饭，一边聊着项目的具体事宜。

最后，顾律和安瑜商讨后一致决定，第一阶段把研究的重心放在第一个难题上。

也就是通过消除石墨烯内部自旋轨道耦合与净核自旋的影响，提高石墨烯可容纳量子比特的数目。

原因很简单。

量子比特的数目是量子计算机的核心。

一旦量子比特数目达不到，其余条件全部达到都没有任何意义。

而把石墨烯材料可容纳的量子比特