第四百九十一章 研究报告,质子半导体(4k)


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    “作为已知形成条件最易的天地元气与常规物质凝结物,玄冰的价值其实远超想象。”

    穿过几扇暗门,来到了另一个房间,赵青轻轻翻开了一份报告,那是通过扫描轨道电子显微镜(STEM)捕捉到的玄冰微观结构图像。

    在这无比精细的视野下,玄冰内部的每一个分子、每一个原子都按照某种神秘的规律排列着,一根根氢键穿插着形成了既复杂又完美的网络,这种均匀且致密的结构,赋予了玄冰超乎寻常的硬度和稳定性。

    正如常规的冰存在多种晶相一样,玄冰也同样有着多达几十个种类,除了最高级的墨色玄冰与众不同,性质迥异,密度高达3.7,色泽深黑之外,绝大多数玄冰都是深碧色、幽蓝色,密度在1~1.65之间。

    其中最常见的1号玄冰,在无杂质无缺陷的状态下,硬度约等于普通钢铁,熔点为76度,但极难升温,大多时间保持着0度以下的低温,随着温度的降低,硬度也会出现显着提升,最高可达普通钢铁的十几倍。

    这样的数据虽然不错,但远不能跟熔点五六千度、能抗千万个大气压的墨色玄冰相提并论,且限制条件颇多,看上去,仅能作为低温时对于钢铁的替代品。

    显然,它之所以被赵青评估出惊人的价值,主要在于其内部微观结构的特性,而非宏观层面的力学性能、物理性质。

    接着,赵青的目光移向了第二份报告,那是基于STEM数据进行的晶体建模分析,大小规则的多重纳米晶畴交替排列,形成了互相联结的团簇构造。

    利用基于分子动力学的高级计算软件,她成功模拟了1号玄冰在不同条件下的晶体相态转变过程,在多个层面上解释了它为何能保持低温的原因。

    简单的来说,作为一种阴寒元气、低温和交变磁场的综合作用下形成的晶体,玄冰天然具备复杂的热电效应和磁热效应机制,可以将从外界吸收的热量以电磁波的形式辐射出去。

    因此,它实际上是一种理想的冷却剂,可以通过电场的操控,在几乎不消耗外部能源的情况下,实现高效的热量转移和温度控制,为芯片散热、太空探索中的热管理等领域带来了革命性的突破。

    由于该辐射冷却特性的效率与玄冰的表面积成正比,更可以采用气凝胶的形态,大幅降低制冷设备中对玄冰的消耗量,在成本上具有极大优势。

    第三份报告,则是通过X射线形貌分析(XRD)技术,辅以透射电子显微镜(TEM),对玄冰的晶体结构进行了深入剖析。

    XRD图谱上那一条条清晰锐利的衍射峰,如同指纹般独一无二,它们不仅验证了STEM观测的结果,还进一步揭示了玄冰在光学性能上的卓越表现。

    玄冰的光学透明度极高,几乎可以媲美最优质的玻璃,同时其折射率和色散特性也极为特殊,这为光纤通信、光学仪器制造等领域提供了前所未有的材料选择。

    更令人瞩目的是,玄冰的这些光学性质在低温下几乎不发生变化,这意味着在极端环境下,它依然能保持稳定的性能输出。

    “除了芯片散热与光学器件用途外,玄冰在纳米科技和材料科学中的应用,同样不可小觑。”为了后续推广玄冰的工作,赵青打开了智能平板,迅速撰写起了第四第五份报告:

    “在纳米科技领域,操作微小的纳米结构是一项极具挑战性的任务。对微观目标物实现操作和控制的需求,同宏观尺度一样无处不在……”

    “玄冰因其硬度高、表面光滑、晶体构造均匀的性质,以及关键的冻结功能,将会被视为制作高精度微纳米镊系统的理想材料,极大地简化相关操作,促进纳米科学的研究与应用。”

    “在二维材料的研究中,如何高效、无损地分离出单层或少数层材料一直是个难题。玄冰的低温和表面粘附特性,为这一难题提供了新的解决方案,有望推动二维材料在电子、光电等领域的应用。”

    “此外,微纳米级别的玄冰晶体,还可以作为模板,引导其他材料在其表面生长出具有特定形貌和功能的纳米结构,为纳米器件的制造提供新的思路。”

    在黑科技频出的龙族世界,纳米材料的发展速度显然要比正常历史强出不少,早在1992年,纳米丝线纺织的网,就足以拦住小型驱逐舰,十几年过去,或许已经达到了可以制造太空电梯的水平。

    根据龙族5,至少在2012年末之前,EVA所用的芯片就已经是3纳米级别的了,且很可能并非那种“等效”的虚标,而目前的2004年,其使用的则是10纳米的芯片。

    再加上卡塞尔学院不计成本堆量增加处理器的结果,EVA的峰值速度(Rpeak)达到了每秒2万亿亿次浮点运算,堪称离谱,就算仅启用算力为EVA十万分之一的诺玛,也是近乎无敌般的存在。

    拥有当世最先进的制程工艺,正是秘党的超级人工智能,足以领先全球一大截的原因所在,而在这其中,自然用得上玄冰的这几种功能,为其未来的科技发展铺设了坚实的基石。

    值得一提的是,玄冰多半也具备着优秀的宝石收藏与艺术品价值,其晶莹剔透的外观、独特的冰蓝色调,经过加工后光泽变化可像钻石一样丰富,还自带冰寒降温效果,没理由在珠宝市场竞争不过那些“凡品”。

    再者,玄冰的艺术创作潜力更是无穷无尽。艺术家们可以利用其高透明度与特殊的光学性质,创作出光影交错、层次分明的雕塑或装置艺术,让观者在欣赏之余,也能感受到人与自然的和谐共生。

    ……

    不过,以上这些性质并非玄冰的最独特之处,仅仅是其近期的应用前景。

    在赵青看来,真正让玄冰成为未来不可替代的战略资源的,还是其“质子半导体”的特性,可以有效调控质子在晶体内部的迁移变化。

    在传统认知中,电子是信息传递的主角,它们在电路中穿梭,构建起我们今日的数字世界。然而,当赵青将目光投向质子时,一个全新的视角打开了。

    质子,携带着正电荷,在生物体内扮演着“开关”的角色,在生物能量转移中至关重要,调控着细胞的内外物质交换与信号传递。

    它可通过细胞膜中的离子开关通道,把物质吸进或推出细胞;动物和人则用离子传输大脑和肌肉信号来保持灵活运动。

    然而,在人工系统中,尤其是在电子设备中,质子却鲜少被用作信息传递的媒介,这主要是因为质子相比于电子,其迁移速度较慢,且难以在固态材料中有效控制。

    如何让一台机器和一个生命系统兼容,这二者间的接口是最大的挑战。“怎样才能把电子信号转化为离子信号,或反过来?”

    在参考了圣殿会在该领域的诸多研究成果之后,赵青意外地发现,玄冰这种材料,只要经过简单的掺杂,就是一种理想的质子导体,或者说氢离子导体。

    圣殿会所采用的脑部芯片植入技术,主要涉及到了一种改性的复合物壳聚糖(chitosan),这种材料最初是从鱿鱼羽状壳中提取出来的,为了提高其性能,还进一步专门培养了一批龙血乌贼。

    他们对于脑控芯片的应用,主要是通过大量的训练,让分离培养的少量神经组织和此类芯片之间形成复杂的条件反射,从而执行固定的命令,间接控制“半脑人”或“无脑人”的身体。

    目前,并无法让正常人直接受到操控,除非切除大部分脑组织简化神经网络结构,否则只植入“乌贼芯片”的话,仅能输入一些简单的信号,比方说“对组织始终保持忠诚”的反复训导。

    而经过赵青的初步比较,玄冰的该项性能,比龙血乌贼的壳聚糖还要高出不少,且易于加工、更为稳定,可用于开发出效率更高的质子场效应晶体管(FET),为质子层面集成电路的实现提供了可能。

    在她的设想中,这种晶体管将会利用玄冰作为基底材料,通过精密的掺杂工艺,使得质子能够在其中高效、稳定地流动,从而实现了质子层面的信息传输与控制。

    众所周知,漂移和噪声一直是电子器件难以根除的问题,它们像幽灵一般,悄无声息地侵蚀着数据的准确性和系统的稳定性。

    而质子,由于其固有的稳定性和对环境的低敏感性,成为了替代电子的理想选择。

    与传统的电子FET相比,质子FET在理论上不仅具有更低的功耗和更高的精度,更重要的是,它能够更加自然地与生物体系相兼容,为仿生突触器件、人造冰基神经元技术乃至神经形态计算机的发展奠定了坚实的基础。

    这种全新的技术道路,在极端环境下还可以呈现出某些优势,跟生物神经传导机制相似的质子FET,无疑能够有效对抗电磁脉冲、元素乱流的干扰,应用于针对高阶龙类的作战武器上。

    “仿生突触器件,它们能够模拟生物神经元突触的机制,利用质子作为信号载体,实现了突触的兴奋与抑制功能,实现高效的信号传递与处理。”

    “而冰基神经元,则是以玄冰为基材,构建出的人工神经元网络,它们不仅具有极高的计算速度和存储容量,还能与生物神经元无缝对接,形成混合神经网络。”

    赵青在最后一份不准备公开的报告上,这样写道:“这一系列的技术突破,将极大地推动脑机交互领域的发展,让我们能够以前所未有的方式理解、控制甚至增强人类的大脑功能。”

    “随着仿生突触和冰基神经元技术的成熟,神经形态计算机的问世将成为必然。这种计算机不再遵循传统的冯·诺依曼架构,而是模仿人脑的工作方式,采用分布式并行处理的方式,实现更高效、更智能的计算。”

    根据她对人类大脑的研究与评估,功耗仅几十瓦的正常人脑,在在主攻领域全力学习后,执行某些特殊的任务,如推衍高深的修炼功法时,算力可以等效于每秒数百万亿次浮点运算;

    而若是智力天赋达到人类极限的大脑,由于“算法”上的极大优化,甚至可达到等效每秒万亿亿次浮点运算的水平,相当于几万台天河一号的合体,能耗比超乎想象。

    当然,这个人类极限算是理想条件下的最高值,就实际而言,那些“卓越人类”的峰值算力未必能超过每秒亿亿次浮点运算,像围棋界无敌手的阿尔法狗,就只是每秒  3.386千万亿次的水平。

    即便是赵青自己,在经过了多轮“进化”之后,当前也不过比“极限算力”超出了几个数量级而已,在除修炼之外的非专业领域,更是下跌到了仅比EVA强出有限程度的地步。

    实际上,能够将元神、身神、大脑、全身神经系统的算力应用于各个不同的领域,这其实是她特意开发、心灵达到混冥合道境界才有的“专利”,换了另一个同境界的修行者,可以说是天地之差。

    如今,综合各种关于计算系统研究的数据资料,赵青也有了新的算力突破方向:

    基于阴阳爻-二进制对应关系的模拟计算,可以用来推衍功法,那么经过专门编程的阴阳真气,也应该有着反向运算的潜力,并且可随时调控其内部架构,不断地升级改良。

    值得一提的是,言灵?天演,这个大幅强化大脑思考运算能力,能以惊人的高效率分析情报,甚至对未来进行推演的言灵,也正是通过解放大脑自身隐藏的算力,来实现的。

    因此,基于质子FET的神经形态计算机的诞生,绝对会是个划时代的突破,在同等算力下,功耗不会超过传统计算机的百分之一,理论上,最低甚至只需十亿分之一即可。

    它不仅能够处理海量的数据,还能够像生物大脑一样进行自主学习和决策,甚至在某些方面超越人类的智能水平,构建出高级的人工智能系统。

    更重要的是,通过与生物大脑的接口技术相结合,神经形态计算机将能够直接与人类思维互动,实现真正的脑机融合,彻底颠覆全人类对世界的认知方式,引发前所未有的技术变革。

    无论是先前赵青提出的“智慧货币”创想,还是她个人的算力与互联网的高效对接,都可以实现飞速的进展,最终开辟出无比广阔的市场规模,甚至形成体量超过十万亿、百万亿美元的超级巨企。

    当然,以赵青之见,想要将玄冰的质子半导体特性顺利转化为实际的应用,并非易事。这一过程中,无疑将面临着无数的挑战和未知。

    如何确保玄冰在复杂环境中的稳定性?如何精确地控制质子的传输过程?如何设计出与生物系统完美兼容的接口技术?这些问题都需要她付出巨大的努力和智慧去解决。

    而如何将赵青自己早已实现的、以长生诀的灮炁为基础开发出的“光子兆算”,跟传统的电子计算机、全新的神经形态计算机相连,无疑又是一个她接下来关键的研究方向。

    至于玄冰的来源、微观层面上的加工,并非大的问题:前者,以赵青的合成速度,就1号玄冰而言,年产量超千万吨都只是小意思,若处于极地的寒冷环境,更是可以翻上数倍,并有希望让其他人也习得此法;

    后者,玄冰在升温半熔融状态下,凝结的阴寒元气并不会出现逸散,可以在凝固后重新恢复到原有的晶体结构,跟玄铁的熔化铸造兵器相似,只要物质变化剧烈程度不超出一定的范围,完全可以进行精细的加工。

    说起来,虽然龙族世界由于某种未知的原因,不存在天然的“灵性矿物”,但从四大君主每一位都洞彻炼金术的玄奥来看,海洋与水之王双生子,很可能也有着大规模合成玄冰的能力。

    可惜,根据目前已知的情报,这两个倒霉的初代种,应该都被阴险的奥丁给废了。

    一个在格陵兰冰海下默默孵化,结果被奥丁趁机偷袭,看上去下场不妙;另一个疑似为1908年被数千万吨当量的言灵?莱茵给炸了、后来逃到了黑天鹅港,成为了赫尔佐格的实验品,活生生折磨死的那条黑蛇。

    作为一条已发育出巨大龙躯的古龙,生命力在初代种中也是佼佼者的存在,黑蛇的身上却被插了一把陨铁材质英国造李氏长步枪上用的刺刀,封印了强大的愈合能力,数十年来都处于死亡的边缘。

    很容易就联想到,这把刺刀有着类似于昆古尼尔的特性,而使用人类样式武器,却拥有匹敌初代种战力的存在,似乎仅有奥丁一人——当然,也不排除其他人形初代种出手的可能。

    至于利维坦,一条能释放冰系超级言灵的鲸鱼,看上去并不像是真正的龙王,但也可能是格陵兰冰海事件的海王逃生后伪装的结果,身受重伤所以尤为脆弱。

    可既然利维坦在2012年之前一直没搞出过大动静,始终待在深海大洋之中,自然也没必要考虑得太多,龙王专门制造玄冰来跟她进行商业竞争,本就是不切实际的想法。

    总的来说,各种玄冰材料的生产线,以及它广阔与多样的应用前景,在既定的研发与推广计划中,都将被赵青给牢牢掌握在手中。

    而实际上,在玄冰之外,像太阴真水、太阳真火这样的特殊真元,未必不能开发出如此惊人的价值,成为她隐藏的底蕴,可在关键时刻推出,让现今的多个工业体系重新洗牌。

    一旦在金融领域、信息领域、高端工业领域,均占据绝对主导的地位,影响力渗透到各行各业,就算不发展一兵一卒,也与全球“领袖”无异,足以整合起整个人类社会的力量。

    相比之下,像M帝这样靠军事力量维持的“霸权主义”,往往会激起许多地区的不满与反抗,因此在区域文化差异巨大的21世纪社会,光凭个人武力立威获取权力的方式,为赵青所不取。

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