在第三屆國(guó)際前沿科技創(chuàng)新大會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院院士、南京大學(xué)教授都有為受邀作報(bào)告，他認(rèn)為：“我們正經(jīng)歷著以納米科技為主導(dǎo)的第四次產(chǎn)業(yè)革命，現(xiàn)在重視納米科技的國(guó)家很可能成為本世紀(jì)的先進(jìn)國(guó)家?！睍?huì)后，重慶日?qǐng)?bào)記者對(duì)都有為進(jìn)行了專訪。

在都有為看來，新的產(chǎn)業(yè)革命和新的核心技術(shù)興起之時(shí)，也給各國(guó)提供了一次重新“洗牌”的機(jī)會(huì)，它使后進(jìn)國(guó)家通過發(fā)展新的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的跨越發(fā)展和經(jīng)濟(jì)趕超成為可能。這也是為什么要重視現(xiàn)在和未來產(chǎn)業(yè)革命的原因。“美國(guó)IBM首席科學(xué)家曾說過，正像上世紀(jì)70年代微電子技術(shù)產(chǎn)生了信息革命一樣，納米科學(xué)技術(shù)將成為21世紀(jì)信息時(shí)代的核心，帶來第四次產(chǎn)業(yè)革命。”

人類進(jìn)入智能化時(shí)代，而人工智能需要芯片作為基礎(chǔ)。他介紹，芯片原理簡(jiǎn)單，目前計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)位運(yùn)算，只要有兩個(gè)穩(wěn)定的、能快速轉(zhuǎn)化的物理狀態(tài)，就可以0和1代表進(jìn)行運(yùn)算。比如半導(dǎo)體芯片利用晶體管的通與斷，即電荷存在與否代表0和1；自旋芯片利用自旋朝上與朝下兩個(gè)狀態(tài)代表0和1。但是，芯片制備卻非常麻煩，需要5000道工序。一顆芯片只有指甲蓋大小，其中卻有數(shù)公里長(zhǎng)的導(dǎo)線，幾千萬(wàn)根甚至數(shù)億只晶體管。

都院士認(rèn)為，在芯片的應(yīng)用上，我們將逐漸從半導(dǎo)體芯片向自旋芯片轉(zhuǎn)型。

實(shí)際上，與電荷一樣，自旋也是電子的本征特性，隨著自旋電子學(xué)這一學(xué)科的發(fā)展，其在很多領(lǐng)域中嶄露頭角。由于自旋芯片比半導(dǎo)體芯片具有更多優(yōu)點(diǎn)，比如非易失性、抗輻射性、高運(yùn)算速度等，在2008年日本衛(wèi)星上就用自旋芯片全面替代半導(dǎo)體芯片，2013年歐洲空客A350飛機(jī)就開始采用自旋芯片控制系統(tǒng)，2018年韓國(guó)三星宣布將自旋芯片用于手機(jī)。原則上，自旋芯片可取代各類存儲(chǔ)器的應(yīng)用，成為未來的通用存儲(chǔ)器。

“不過，目前國(guó)內(nèi)只有兩家公司準(zhǔn)備將自旋芯片產(chǎn)業(yè)化，可以說與國(guó)外還有很大差距?！彼ㄗh，要加快發(fā)展自旋芯片這種核心高端芯片，最好能建立政產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的產(chǎn)業(yè)研究平臺(tái)，提供強(qiáng)大的人才與技術(shù)支撐，才能在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中立于不敗之地，才能真正推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
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