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希望两院院士作为科技界杰出代表,冲锋在前、勇挑重担,当好科技前沿的开拓者、重大任务的担纲者、青年人才成长的引领者、科学家精神的示范者,为我国科技事业发展再立新功!
——习近平总书记在全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会上的讲话
发挥国家战略科技力量作用,弘扬科学家精神,引领工程科技创新,加快突破关键核心技术,强化国家高端智库职能。
——习近平总书记在致中国工程院建院30周年贺信中作出的重要指示要求
院士建议:尽快开展量子调控科学和技术的研究

来源:系统管理员   发表时间:2009-06-15

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  在特定大小芯片上的晶体管数量每隔24个月就会增加一倍、计算机的性能每隔18个月就会增长一倍——这就是著名的莫尔定律。但是用不了15年,这一经典定律即将走到尽头。3 月17日,上海院士中心在科学会堂思南楼召开第21期院士沙龙——“未来信息技术中的量子调控”,院士、专家围绕如何突破莫尔定律的极限展开探讨。
  中心主任、工程院院士翁史烈主持了本期沙龙,科学院院士陶瑞宝、王迅、沈学础、匡定波,斯坦福大学终身教授张首晟,以及中科院相关研究所、复旦大学、上海交大、同济大学、华师大、市科委等单位的领导和专家共30多人出席。
  陶瑞宝院士和张首晟教授做了主题发言,并指出:依照莫尔定律, IT行业已飞速发展了数十年。但由于芯片的大小是一定的,随着晶体管数量的增加,当晶体管之间的距离缩小到一定线宽以后,将产生难以克服的能耗和量子效应,原先适用的经典物理学定律将无法解释新的现象。按现在的物理学框架,大约10-15年以后,莫尔定律即将走到尽头!
  为应对科学极限与发展需求之间不可协调的矛盾,以美国、欧盟等为代表的发达国家和地区的科学家们正在2条基本途径上进行创新性的探索: 其一是在原有的经典调控框架下探索延长莫尔时代寿命的可能;其二是旨在突破经典调控下的科学极限,建立全新的量子调控技术和全量子器件。而当芯片制造工艺发展到20纳米之后,后者将成为解决信息技术新发展的根本途径。因此,量子调控的研究已成为当前世界各国研究的热点。
  量子调控是从人们已具有的对量子体系统计结果上的调控能力跨越到对单个量子过程的直接调控上。目前世界各国对量子调控研究刚刚起步,能够对量子进行调控的途径还很少,更没有成熟的可直接使用的技术,是一个全新的领域,中外科学家几乎站在同一起跑线上。
  据悉,国家中长期科技规划已将量子调控的研究列为基础研究专项,并将其视作我国科技取得原始性创新的重要机遇。
  院士们指出,上海在该领域有5个国家重点实验室、3个教育部与中科院重点实验室,还有近10位院士,在我国信息技术领域,特别是在支撑信息技术的多种材料与器件方面具有独特的优势,长期引领着我国空间信息获取技术的发展。针对量子调控科学和技术,上海的有关研究院所在相关物理基础研究方面已形成了比较优势,如围绕单光子的辐射与探测功能展开的量子调控基础问题的研究,已有了较强的积累性基础,只是没有针对可用于量子调控的单个电子量子过程进行研究,也尚未就量子调控方面所需的要素进行深入探索。
  建议上海在理论物理方面,加强自旋电子学和相干量子关联理论的研究,重点突破量子调控基础核心要素的理论;在实验物理方面,进行光量子态新结构功能材料与器件和单光电子过程新量子功能材料与器件的研究,争取在量子器件的设计和制备上取得突破。
  院士们在沙龙上呼吁上海及时抓住机遇,开展量子调控科学和技术的研究,充分发挥先行优势,抢占制高点,通过对当前最前沿物质科学上原始性的工作和突破,有效地将由此获得的最新科学成果转化成我国亟需的信息技术和其他相关高新技术,支撑我国跨越式发展和综合国力的提高。
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