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第20章 新的逻辑电路（第1页）

12月25日圣诞节，备齐材料后炎黄未来实验室开始了一系列的实验，主要是为了论证超导芯片的逻辑电路。

逻辑电路的设定跟原理，魏来早就了解熟知了，可对于现今科学界来说，这还是一个新的尝试，所以想要得到科学界的信服，那必须就要用实验数据来证实可行性，这也是魏来建立实验室的目的。

概略图早已经准备好，今天的实验是一一测试这些逻辑电路，获取各项数据，再跟自己脑海中的信息进行比对。

这些逻辑电路的实验魏来早已了然如心，在电子显微镜的协助下，将提前制作好的约瑟夫森结与超导材料制作成电路，用制冷机将温度降至绝对零度后导入电流。

整个过程一点都不拖泥带水，那种熟练程度根本不像是第一次做实验的人。

在旁边协助魏来打下手的马振春眼都直了，心中感觉自己好像看不懂这个好友了，他怎么会这些的？

这特么的是自己熟悉的魏来吗？他什么时候学会做实验的？这动作跟速度非常娴熟一看就是老手，这什么情况？

虽然事先跟我讲解了实验的目的，但是我怎么就看不懂呢？难不成我们上的不是一个学校？

马振春一脑门子的问号，可惜魏来做实验之前就跟他约法三章，实验期间不得说些废话，有什么问题可以在实验结束后提。马振春强忍着心中的疑问，耐心的陪着魏来继续进行实验，他的主要任务是帮忙记录实验数据，还有使用dv将主要实验过程拍摄下来。

魏来知道传统电子元件制造的cpu逻辑上只能表现两种状态，开或者关，或者说让电流变或者不变。这就意味着它的内部只能用1和0做基本单位，这就是二进制。

传统的晶体管芯片在运行时，将输入的信息转换成二进制后再进行运算，比如32位处理器一次最多能把32个1和0变成另外一种0和1。数据再多也得排着队轮流来，这就导致输入信息量规模过于巨大时，运算就跟不上了。

因此传统的半导体计算机非常善于处理计算一些确定性问题，但是这个世界还有存在很多的复杂性问题，虽然传统计算机也可以计算处理复杂性问题，但是所要消耗的时间非常久。

有些科学家认为可以不用电流来表示0和1，可以用量子来模拟二进制，量子的特点是叠加，一个量子比特可以同时包含0和1，也就是两个信息，互相组合一下2个量子比特就是4个信息，3个量子比特就是8个信息，只要增加到50个量子比特的时候就能直接达到传统超级计算机的水平。

如果是300个量子比特时，那么就可以同时表示2∧300个不同的数，这就超过了宇宙中所有原子的数目，或许造物主给这个世界编程的时候，底层架构就是用量子来组成的，也只有量子才能触及本质。

制造一块量子芯片首先需要寻找一种可以进入量子态的物质，比如光子、电子。

可以使用光子的偏振方向代表0和1，从单一光源发射出一个光子，然后用一种设备将光子劈开，这样的话光子就会被劈成两个，这样光子就获得了量子缠绕的状态，劈出的光子量子比特在光路中运行，再通过对光子的干涉来改变光子的量子状态，根据缠绕结果，最终实现运算。

也可以使用离子，铍镁钙这些都是最外层只带一个电子的离子，它们可以被电场束缚起来，就好像磁悬浮列车一样，悬浮在半空固定起来，这种状态就叫做离子阱，而离子的能级正好就能表示0或者1，要想操作这些离子的状态就需要用激光照射到单个悬空的离子上，改变离子的能级，即可将离子转变为一种二进制。

但是这两种方法的困难之处在于光子和离子实在是太小了，很难控制。

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