據人民日報26日報導，日前，我國一個研究小組發表了一項成果，在國際上首次提出了基於液態金屬的全液態量子器件技術的概念，並明確指出這一超越傳統的可變形柔性器件，有望助推新一代量子計算機和人工智慧系統的發展。
1、液態金屬與計算變革
中科院理化所、清華大學雙聘教授劉靜是我國液態金屬研究的領軍人物，他和團隊發現，溫度不同、氧化程度不同以及磁場強度環境不同，液態金屬的導電性會呈現出極大的差異。因此，就像通過對電晶體電壓的控制來構建運算基礎一樣，科學家可以通過改變外界的環境，藉助對液態金屬狀態的控制，並以它在不同狀態下的導電差異作為可控的邏輯計算單元。
劉靜表示，不同於傳統的電子計算機，從宏觀到納米尺度的金屬液滴，可以通過多種物理場效應，在液體環境下組裝出邏輯器件並對其進行編程。正因為這種特性，使液態金屬可以成為計算的核心邏輯單元，從而帶來革新傳統計算機的可能性。
此外，劉靜團隊還提出了一種全液態量子器件和製備方法，發現由於液體的柔性和可變形性，表面易於達到原子級別的完美光滑度。同時全液態量子器件的中間液層的厚度可以通過力場、電場、磁場等多種物理場來調控，液膜間隙可達到極小尺度甚至完全消失，滿足實現量子計算機運行對尺度的要求。如此，整個系統要實現高度的靈活性、智能性和可控性就成為可能。劉靜認為，基於液態金屬的計算機架構，可能預示著下一代計算機的雛形，也就量子計算機。
2、我國處於領跑者地位
在液態金屬研究上，我國處於領跑者地位，是中國向世界輸出原創科研成果的代表。近些年，液態金屬研究從冷門逐漸成為國際上備受矚目的重大科技熱點。
2013年，劉靜團隊把液態金屬做成列印「墨水」，首次在紙上直接生成電子電路。一年後，研發出世界首臺室溫液態金屬印表機，為個性化定製化電路生產提供了解決方案。2014年6月，針對斷裂神經修復難題，劉靜團隊利用液態金屬成功「搭橋」，建立信號通路，為人體神經功能修復重建提供了可能，打開了它在生物醫學領域的前景。2015年3月，劉靜帶領研究小組，首次研發出自主運動的可變形液態金屬機器。2016年，液態金屬機器人向前進化，能做出更複雜的運動。劉靜團隊發現，液態金屬不僅能「吃」，還能跑、會跳，甚至載物前行。「當前全球先進機器人研發競爭激烈，液態金屬打開了機器人的想像空間，有望成為機器人變革的重要引擎。」
劉靜表示，我國對液態金屬研究積累較深，國際上不少機構是在我們所開闢的方向上做研究，但一項重大的突破就可能改變既有的格局。一些發達國家實驗室憑藉在學術話語上的強勢地位，也可能影響科學界的判斷，所以我國需要不斷用有分量的成果說話。
3、行業方面
今年年初，工信部等四部門發布了《新材料產業發展指南》，其中提出要以液態金屬等材料為重點，加快前沿領域突破。 液態金屬或作為中國向世界輸出的原創科技之一，走在世界的前列，在中國建成世界級的液態金屬谷。
今年9月，液態金屬與高性能鋰電池隔膜、LED用藍寶石襯底片、高性能釹鐵硼永磁體、石墨烯薄膜等入選工信部印發重點新材料首批次應用示範指導目錄。
機構指出，液態金屬在性能、工藝和成本方面具有顯著優勢，是超越鋁、鎂、鈦等傳統輕合金品種的新一代顛覆性材料，除計算機外，在3C、汽車、醫療等領域也具有廣闊的應用前景。
4、公司方面
液態金屬作為一類特殊功能材料，已展示出引領和開拓重大科技前沿的特質，有望在電子信息、先進位造、柔性機器人、生物醫療健康等領域帶來顛覆性變革，並催生出一系列戰略性新興產業。
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