第492章 研究報告,質子半導體(4k)
2024-10-04 05:35:30
作者: 觀星若塵夢
第492章 研究報告,質子半導體(4k)
「作為已知形成條件最易的天地元氣與常規物質凝結物,玄冰的價值其實遠超想像。」
穿過幾扇暗門,來到了另一個房間,趙青輕輕翻開了一份報告,那是通過掃描軌道電子顯微鏡(STEM)捕捉到的玄冰微觀結構圖像。
在這無比精細的視野下,玄冰內部的每一個分子、每一個原子都按照某種神秘的規律排列著,一根根氫鍵穿插著形成了既複雜又完美的網絡,這種均勻且緻密的結構,賦予了玄冰超乎尋常的硬度和穩定性。
正如常規的冰存在多種晶相一樣,玄冰也同樣有著多達幾十個種類,除了最高級的墨色玄冰與眾不同,性質迥異,密度高達3.7,色澤深黑之外,絕大多數玄冰都是深碧色、幽藍色,密度在1~1.65之間。
其中最常見的1號玄冰,在無雜質無缺陷的狀態下,硬度約等於普通鋼鐵,熔點為76度,但極難升溫,大多時間保持著0度以下的低溫,隨著溫度的降低,硬度也會出現顯著提升,最高可達普通鋼鐵的十幾倍。
這樣的數據雖然不錯,但遠不能跟熔點五六千度、能抗千萬個大氣壓的墨色玄冰相提並論,且限制條件頗多,看上去,僅能作為低溫時對於鋼鐵的替代品。
顯然,它之所以被趙青評估出驚人的價值,主要在於其內部微觀結構的特性,而非宏觀層面的力學性能、物理性質。
接著,趙青的目光移向了第二份報告,那是基於STEM數據進行的晶體建模分析,大小規則的多重納米晶疇交替排列,形成了互相聯結的團簇構造。
利用基於分子動力學的高級計算軟體,她成功模擬了1號玄冰在不同條件下的晶體相態轉變過程,在多個層面上解釋了它為何能保持低溫的原因。
簡單的來說,作為一種陰寒元氣、低溫和交變磁場的綜合作用下形成的晶體,玄冰天然具備複雜的熱電效應和磁熱效應機制,可以將從外界吸收的熱量以電磁波的形式輻射出去。
因此,它實際上是一種理想的冷卻劑,可以通過電場的操控,在幾乎不消耗外部能源的情況下,實現高效的熱量轉移和溫度控制,為晶片散熱、太空探索中的熱管理等領域帶來了革命性的突破。
由於該輻射冷卻特性的效率與玄冰的表面積成正比,更可以採用氣凝膠的形態,大幅降低製冷設備中對玄冰的消耗量,在成本上具有極大優勢。
第三份報告,則是通過X射線形貌分析(XRD)技術,輔以透射電子顯微鏡(TEM),對玄冰的晶體結構進行了深入剖析。
XRD圖譜上那一條條清晰銳利的衍射峰,如同指紋般獨一無二,它們不僅驗證了STEM觀測的結果,還進一步揭示了玄冰在光學性能上的卓越表現。
玄冰的光學透明度極高,幾乎可以媲美最優質的玻璃,同時其折射率和色散特性也極為特殊,這為光纖通信、光學儀器製造等領域提供了前所未有的材料選擇。
更令人矚目的是,玄冰的這些光學性質在低溫下幾乎不發生變化,這意味著在極端環境下,它依然能保持穩定的性能輸出。
「除了晶片散熱與光學器件用途外,玄冰在納米科技和材料科學中的應用,同樣不可小覷。」為了後續推廣玄冰的工作,趙青打開了智能平板,迅速撰寫起了第四第五份報告:
「在納米科技領域,操作微小的納米結構是一項極具挑戰性的任務。對微觀目標物實現操作和控制的需求,同宏觀尺度一樣無處不在……」
「玄冰因其硬度高、表面光滑、晶體構造均勻的性質,以及關鍵的凍結功能,將會被視為製作高精度微納米鑷系統的理想材料,極大地簡化相關操作,促進納米科學的研究與應用。」
「在二維材料的研究中,如何高效、無損地分離出單層或少數層材料一直是個難題。玄冰的低溫和表面粘附特性,為這一難題提供了新的解決方案,有望推動二維材料在電子、光電等領域的應用。」
「此外,微納米級別的玄冰晶體,還可以作為模板,引導其他材料在其表面生長出具有特定形貌和功能的納米結構,為納米器件的製造提供新的思路。」
在黑科技頻出的龍族世界,納米材料的發展速度顯然要比正常歷史強出不少,早在1992年,納米絲線紡織的網,就足以攔住小型驅逐艦,十幾年過去,或許已經達到了可以製造太空電梯的水平。
根據龍族5,至少在2012年末之前,EVA所用的晶片就已經是3納米級別的了,且很可能並非那種「等效」的虛標,而目前的2004年,其使用的則是10納米的晶片。
再加上卡塞爾學院不計成本堆量增加處理器的結果,EVA的峰值速度(Rpeak)達到了每秒2萬億億次浮點運算,堪稱離譜,就算僅啟用算力為EVA十萬分之一的諾瑪,也是近乎無敵般的存在。
擁有當世最先進的製程工藝,正是秘黨的超級人工智慧,足以領先全球一大截的原因所在,而在這其中,自然用得上玄冰的這幾種功能,為其未來的科技發展鋪設了堅實的基石。
值得一提的是,玄冰多半也具備著優秀的寶石收藏與藝術品價值,其晶瑩剔透的外觀、獨特的冰藍色調,經過加工後光澤變化可像鑽石一樣豐富,還自帶冰寒降溫效果,沒理由在珠寶市場競爭不過那些「凡品」。
再者,玄冰的藝術創作潛力更是無窮無盡。藝術家們可以利用其高透明度與特殊的光學性質,創作出光影交錯、層次分明的雕塑或裝置藝術,讓觀者在欣賞之餘,也能感受到人與自然的和諧共生。
……
不過,以上這些性質並非玄冰的最獨特之處,僅僅是其近期的應用前景。
在趙青看來,真正讓玄冰成為未來不可替代的戰略資源的,還是其「質子半導體」的特性,可以有效調控質子在晶體內部的遷移變化。
在傳統認知中,電子是信息傳遞的主角,它們在電路中穿梭,構建起我們今日的數字世界。然而,當趙青將目光投向質子時,一個全新的視角打開了。
質子,攜帶著正電荷,在生物體內扮演著「開關」的角色,在生物能量轉移中至關重要,調控著細胞的內外物質交換與信號傳遞。
它可通過細胞膜中的離子開關通道,把物質吸進或推出細胞;動物和人則用離子傳輸大腦和肌肉信號來保持靈活運動。
然而,在人工系統中,尤其是在電子設備中,質子卻鮮少被用作信息傳遞的媒介,這主要是因為質子相比於電子,其遷移速度較慢,且難以在固態材料中有效控制。
如何讓一台機器和一個生命系統兼容,這二者間的接口是最大的挑戰。「怎樣才能把電子信號轉化為離子信號,或反過來?」
在參考了聖殿會在該領域的諸多研究成果之後,趙青意外地發現,玄冰這種材料,只要經過簡單的摻雜,就是一種理想的質子導體,或者說氫離子導體。
聖殿會所採用的腦部晶片植入技術,主要涉及到了一種改性的複合物殼聚糖(chitosan),這種材料最初是從魷魚羽狀殼中提取出來的,為了提高其性能,還進一步專門培養了一批龍血烏賊。
他們對於腦控晶片的應用,主要是通過大量的訓練,讓分離培養的少量神經組織和此類晶片之間形成複雜的條件反射,從而執行固定的命令,間接控制「半腦人」或「無腦人」的身體。
目前,並無法讓正常人直接受到操控,除非切除大部分腦組織簡化神經網絡結構,否則只植入「烏賊晶片」的話,僅能輸入一些簡單的信號,比方說「對組織始終保持忠誠」的反覆訓導。
而經過趙青的初步比較,玄冰的該項性能,比龍血烏賊的殼聚糖還要高出不少,且易於加工、更為穩定,可用於開發出效率更高的質子場效應電晶體(FET),為質子層面集成電路的實現提供了可能。
在她的設想中,這種電晶體將會利用玄冰作為基底材料,通過精密的摻雜工藝,使得質子能夠在其中高效、穩定地流動,從而實現了質子層面的信息傳輸與控制。
眾所周知,漂移和噪聲一直是電子器件難以根除的問題,它們像幽靈一般,悄無聲息地侵蝕著數據的準確性和系統的穩定性。
而質子,由於其固有的穩定性和對環境的低敏感性,成為了替代電子的理想選擇。
與傳統的電子FET相比,質子FET在理論上不僅具有更低的功耗和更高的精度,更重要的是,它能夠更加自然地與生物體系相兼容,為仿生突觸器件、人造冰基神經元技術乃至神經形態計算機的發展奠定了堅實的基礎。
這種全新的技術道路,在極端環境下還可以呈現出某些優勢,跟生物神經傳導機制相似的質子FET,無疑能夠有效對抗電磁脈衝、元素亂流的干擾,應用於針對高階龍類的作戰武器上。
「仿生突觸器件,它們能夠模擬生物神經元突觸的機制,利用質子作為信號載體,實現了突觸的興奮與抑制功能,實現高效的信號傳遞與處理。」
「而冰基神經元,則是以玄冰為基材,構建出的人工神經元網絡,它們不僅具有極高的計算速度和存儲容量,還能與生物神經元無縫對接,形成混合神經網絡。」
趙青在最後一份不準備公開的報告上,這樣寫道:「這一系列的技術突破,將極大地推動腦機交互領域的發展,讓我們能夠以前所未有的方式理解、控制甚至增強人類的大腦功能。」
「隨著仿生突觸和冰基神經元技術的成熟,神經形態計算機的問世將成為必然。這種計算機不再遵循傳統的馮·諾依曼架構,而是模仿人腦的工作方式,採用分布式並行處理的方式,實現更高效、更智能的計算。」
根據她對人類大腦的研究與評估,功耗僅幾十瓦的正常人腦,在在主攻領域全力學習後,執行某些特殊的任務,如推衍高深的修煉功法時,算力可以等效於每秒數百萬億次浮點運算;
而若是智力天賦達到人類極限的大腦,由於「算法」上的極大優化,甚至可達到等效每秒萬億億次浮點運算的水平,相當於幾萬台天河一號的合體,能耗比超乎想像。
當然,這個人類極限算是理想條件下的最高值,就實際而言,那些「卓越人類」的峰值算力未必能超過每秒億億次浮點運算,像圍棋界無敵手的阿爾法狗,就只是每秒 3.386千萬億次的水平。
即便是趙青自己,在經過了多輪「進化」之後,當前也不過比「極限算力」超出了幾個數量級而已,在除修煉之外的非專業領域,更是下跌到了僅比EVA強出有限程度的地步。
實際上,能夠將元神、身神、大腦、全身神經系統的算力應用於各個不同的領域,這其實是她特意開發、心靈達到混冥合道境界才有的「專利」,換了另一個同境界的修行者,可以說是天地之差。
如今,綜合各種關於計算系統研究的數據資料,趙青也有了新的算力突破方向:
基於陰陽爻-二進位對應關係的模擬計算,可以用來推衍功法,那麼經過專門編程的陰陽真氣,也應該有著反向運算的潛力,並且可隨時調控其內部架構,不斷地升級改良。
值得一提的是,言靈天演,這個大幅強化大腦思考運算能力,能以驚人的高效率分析情報,甚至對未來進行推演的言靈,也正是通過解放大腦自身隱藏的算力,來實現的。
因此,基於質子FET的神經形態計算機的誕生,絕對會是個劃時代的突破,在同等算力下,功耗不會超過傳統計算機的百分之一,理論上,最低甚至只需十億分之一即可。
它不僅能夠處理海量的數據,還能夠像生物大腦一樣進行自主學習和決策,甚至在某些方面超越人類的智能水平,構建出高級的人工智慧系統。
更重要的是,通過與生物大腦的接口技術相結合,神經形態計算機將能夠直接與人類思維互動,實現真正的腦機融合,徹底顛覆全人類對世界的認知方式,引發前所未有的技術變革。
無論是先前趙青提出的「智慧貨幣」創想,還是她個人的算力與網際網路的高效對接,都可以實現飛速的進展,最終開闢出無比廣闊的市場規模,甚至形成體量超過十萬億、百萬億美元的超級巨企。
當然,以趙青之見,想要將玄冰的質子半導體特性順利轉化為實際的應用,並非易事。這一過程中,無疑將面臨著無數的挑戰和未知。
如何確保玄冰在複雜環境中的穩定性?如何精確地控制質子的傳輸過程?如何設計出與生物系統完美兼容的接口技術?這些問題都需要她付出巨大的努力和智慧去解決。
而如何將趙青自己早已實現的、以長生訣的灮炁為基礎開發出的「光子兆算」,跟傳統的電子計算機、全新的神經形態計算機相連,無疑又是一個她接下來關鍵的研究方向。
至於玄冰的來源、微觀層面上的加工,並非大的問題:前者,以趙青的合成速度,就1號玄冰而言,年產量超千萬噸都只是小意思,若處於極地的寒冷環境,更是可以翻上數倍,並有希望讓其他人也習得此法;
後者,玄冰在升溫半熔融狀態下,凝結的陰寒元氣並不會出現逸散,可以在凝固後重新恢復到原有的晶體結構,跟玄鐵的熔化鑄造兵器相似,只要物質變化劇烈程度不超出一定的範圍,完全可以進行精細的加工。
說起來,雖然龍族世界由於某種未知的原因,不存在天然的「靈性礦物」,但從四大君主每一位都洞徹鍊金術的玄奧來看,海洋與水之王雙生子,很可能也有著大規模合成玄冰的能力。
可惜,根據目前已知的情報,這兩個倒霉的初代種,應該都被陰險的奧丁給廢了。
一個在格陵蘭冰海下默默孵化,結果被奧丁趁機偷襲,看上去下場不妙;另一個疑似為1908年被數千萬噸當量的言靈萊茵給炸了、後來逃到了黑天鵝港,成為了赫爾佐格的實驗品,活生生折磨死的那條黑蛇。
作為一條已發育出巨大龍軀的古龍,生命力在初代種中也是佼佼者的存在,黑蛇的身上卻被插了一把隕鐵材質英國造李氏長步槍上用的刺刀,封印了強大的癒合能力,數十年來都處於死亡的邊緣。
很容易就聯想到,這把刺刀有著類似於昆古尼爾的特性,而使用人類樣式武器,卻擁有匹敵初代種戰力的存在,似乎僅有奧丁一人——當然,也不排除其他人形初代種出手的可能。
至於利維坦,一條能釋放冰系超級言靈的鯨魚,看上去並不像是真正的龍王,但也可能是格陵蘭冰海事件的海王逃生後偽裝的結果,身受重傷所以尤為脆弱。
可既然利維坦在2012年之前一直沒搞出過大動靜,始終待在深海大洋之中,自然也沒必要考慮得太多,龍王專門製造玄冰來跟她進行商業競爭,本就是不切實際的想法。
總的來說,各種玄冰材料的生產線,以及它廣闊與多樣的應用前景,在既定的研發與推廣計劃中,都將被趙青給牢牢掌握在手中。
而實際上,在玄冰之外,像太陰真水、太陽真火這樣的特殊真元,未必不能開發出如此驚人的價值,成為她隱藏的底蘊,可在關鍵時刻推出,讓現今的多個工業體系重新洗牌。
一旦在金融領域、信息領域、高端工業領域,均占據絕對主導的地位,影響力滲透到各行各業,就算不發展一兵一卒,也與全球「領袖」無異,足以整合起整個人類社會的力量。
相比之下,像M帝這樣靠軍事力量維持的「霸權主義」,往往會激起許多地區的不滿與反抗,因此在區域文化差異巨大的21世紀社會,光憑個人武力立威獲取權力的方式,為趙青所不取。
……
增補到了5.5k
最近頭暈,依舊晚點更新,抱歉
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計算的實際效果=算力×算法×技術,現在圍棋ai跟人類的距離越拉越大,主要是技術上的差距,而技術是可學習的
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順便一提,冰本身就是質子半導體,其內部存在微量帶正電的游離質子。這些游離質子在水分子間泳動會產生微弱的正電流,因此冰具有半導體的性質。
在納米約束和高壓下,冰氫鍵網絡的對稱性破缺以及強核量子效應,將會導致豐富的質子動力學行為,促進質子跳躍。
另外,冰也會有負電流OH-流動,但比質子流還要微弱得多。
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