众所周知。

光刻机很重要，因为它可以在芯片上刻下电路，然后放置晶体管，从功能上来说，就是一个开关。结合半导体的特性，实现阻挡或允许电流通过。

这两种不同信号，便组成了数据，即比特。

对于传统计算机数据来说，比特只有两种，代表不允许电流通过的“0”，和代表允许电流通过的“1”。无数个0和1，就组成了成千上万的数据。cp中的制程越小，容下的比特越多，数据表达越快，运算速度自然也越快。所以芯片才不断追求更小的纳米制程，从14nm到7nm到5nm再到现在的3nm。

但到了3nm之后，几乎就达到了物理极限了，因为再小下去，量子力学就开始凸显，会发生一种神奇的现象量子隧道效应。

说到这个量子隧道效应。

就要知道物理是什么科学，物理是描述物质运动规律和物质结构的学科。

譬如我们在宏观世界描述一个人的位置，我们会用物理语言去描述他此人在某时某地出现并以多大速度向什么方向运动，这样就给出了这个人的确定性。

如果要用数学语言去描述，那么就是此人在这里的概率是100，不在这里的概率是0，十分确定。

对应的修辞语言就是此人“必然”出现在某地，和“绝无可能”出现在其它地方。

然而在微观世界，一切都将发生变化，我们再也不能给出一个粒子的确定性描述，我们再也不能预测这个粒子出现的位置，只能预测它出现在这个位置的概率。

譬如电子在原子中的位置，我们就无法确定。

用数学语言去描述，就是这个电子出现在这里的概率不为0，但也不为100，只是它所有位置出现的概率加起来，一定是1，表示它的确在原子中，但有可能出现任何位置。所以你再去描述电子的位置时，就不能用“必然”和“绝无可能”，而是用“一切皆有可能”。

于是，就产生了量子隧道效应。

让一个只能跳1.9m高的人，跳过2m高的墙，那么他“必然”跳不过去，你观察一万次，他还是跳不过去。

然而让一个只能跳1.9nm高的电子，跳过2nm高的墙，那么它就不再是“必然”跳不过去，而是“有一定可能”跳过去。你对这个电子观察一万次，总会发现有那么几次，电子竟然跳过去了。仿佛这个电子可以在墙上打洞，然后以一定的概率钻过去一样。

电子是在原子中通行。

原子的大小通常在零点几纳米左右。

所以当cp的纳米制程继续深入，达到2nm、1nm乃至更小的时候，一个晶体管可能就是几个原子铺在一起的大小。

量子隧道效应这时候就开始发生，明明应该挡住一个电子通过的晶体管，却忽然挡不住了。表达0的比特，忽然变成了表达1的比特，0和1颠倒，数据表达错误，计算结果也会立刻发生错误。

这就是传统计算机达到极限，必须转向量子计算机的原因。

……

听完一位凝聚态大牛的报告。

杜恪夹着一本记，跟随人群一起离开，在他身旁的是一位头发都快花白的年老科学家。

“charles教授，您是量子领域的专家，参与过悬铃木量子计算机的开发，你能介绍一下目前为止，谷歌有解决16量子位以上的量子纠错吗？”

charles教授摊了摊手：“我们在53量子位基础上，寻求更多进行量子纠错，但是量子纠缠态非常脆弱，即便我们多次编写纠错码，依然难以将所有的错误纠正……”

这位charles教授，是ibm研发中心物理学家，量子密码学三巨头之一，现代量子信息理论的创始人之一，通信领域最高奖香农奖得主。

要如何形容他的牛叉呢，大概潘校长在他面前，立刻就从大犇降为大牛。

杜恪与charles教授一边向餐厅走去，一边闲聊：“那么您认为利用分数量子霍尔效应，在一个强关联系统中，是否可以实现对电子量子纠缠太的约束？”

“我有在你的演讲中听到这个方案，不过这是拓扑学的内容，我对此研究并不多……但这的确是我们解决量子纠缠误差的重要途径。”

电子有两种自旋，自旋向上或自旋向下，那么在量子计算机中，可以用自旋向上表达“0”，自旋向下表达“1”，而量子叠加态告诉我们，一个电子可以同时处在“0”和“1”的叠加态。

这样，我们用两个电子纠缠在一起，就可以表达四种状态“00”、“01”、“10”和“11”。

如果是三个电子纠缠在一起，就能表达“000”到“111”八种状态如果是四个电子纠缠在一起，就能表达“0000”到“1111”十六种状态。

以此类推，n个电子纠缠在一起，就能表达2的n次方种状态，并对应这么多个信号。谷歌开发的悬铃木量子计算机，就是53量子位，用53个量子比特，表达2的53次方个信息。

量子计算机不需要那么多0和1的比特去排列，只用53个量子比特搞定一切，计算能力可想而知。

当然具体运算十分复杂，在某些简单运算中，复杂的量子纠缠态，反而没有传统计算机运算快。但是在保密程度上，以及对并行场景的计算中，量子计算机非常强大。

就好比传统计算机一口一口吃饭再去计算，五十年后终于计算出来某个结果量子计算机，一口气把五十年的饭吃光，然后立刻给你一个计算结果。53量子位的悬铃木量子计算机，基本已经达到超算的水准，每提升一位，计算能力都是指数级增长，秒杀超算轻轻松松。

但量子纠缠态很脆弱，容易崩溃，一旦崩溃……

就要纠错。

量子位越多，崩溃越厉害，纠错也就越难，这大大制约了量子计算机的发展。

……

和charles教授一路聊到餐厅里，杜恪还不尽兴，难得与量子通信巨头交流，自然要多聊一会。不过很快他就发现自己的助理田澜走了过来。

“老板，asml的总裁约您见面，他就在海边公园附近的三只鸟餐厅等着。”

“asml总裁？”杜恪挑眉，“找我什么事？”

“他没有说。”

杜恪想了想，说道：“那就去见一面吧。”