我國科學家最新研究成果登上《科學》雜志
千億次計算機有望濃縮成Pad
來源：北京晚報 2013-4-10 張航
每秒運算上千億次的超級計算機，只有迷你Pad般大小。不發(fā)熱，充一次電使用時間可達數(shù)月甚至數(shù)年。你可以隨時在掌中開展工作，或者遠程控制家里的電器，而不用擔心“性能不夠、電量不夠”。這是量子反常霍爾效應(yīng)今后可能給我們帶來的生活改變。近日，清華大學物理系和中科院物理研究所的聯(lián)合團隊從實驗上首次觀測到量子反常霍爾效應(yīng)。
130多年前，美國物理學家霍爾先后發(fā)現(xiàn)了霍爾效應(yīng)和反常霍爾效應(yīng)。1980年，德國科學家馮•克利青發(fā)現(xiàn)整數(shù)量子霍爾效應(yīng)，1982年，美國科學家崔琦和施特默發(fā)現(xiàn)分數(shù)量子霍爾效應(yīng)，這兩項成果分別于1985年和1998年獲得諾貝爾物理學獎。
由于人們有可能利用量子霍爾效應(yīng)發(fā)展新一代低能耗晶體管和電子學器件，這將克服電腦的發(fā)熱和能量耗散問題，從而有可能推動信息技術(shù)的進步。然而，普通量子霍爾效應(yīng)的產(chǎn)生需要用到非常強的磁場，因此應(yīng)用起來將非常昂貴和困難。但量子反常霍爾效應(yīng)的好處在于不需要任何外加磁場，這項研究成果將推動新一代低能耗晶體管和電子學器件的發(fā)展，可能加速推進信息技術(shù)革命進程。
研究團隊專家、中科院院士薛其坤介紹說，目前芯片中的電子在運動中受到散射，芯片發(fā)熱，速度變慢。而量子反常霍爾效應(yīng)會對電子的運動制定一個規(guī)則，只能“一往無前”地前進，未來將會帶來極低能耗的電子器件。
清華大學教授張首晟說，現(xiàn)代芯片處理器消耗約100瓦的功率，其中有約20%被浪費在晶體管材料中。清華大學研究團隊的專家成員告訴記者，量子反常霍爾效應(yīng)未來在電子器件中的應(yīng)用非常廣泛，首先電子設(shè)備將會不發(fā)熱，另外電子設(shè)備的元器件集成密度將大大提高，“上千億次的計算機能夠集成濃縮成一部Pad掌上電腦，或者迷你Pad，走進尋常百姓家，這完全有可能。”
據(jù)了解，薛其坤院士帶領(lǐng)的團隊，在過去的近四年時間里，生長和測量了超過1000個樣品。這一成果已經(jīng)在美國《科學》雜志上發(fā)表。
