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第17章 光量子芯片量产,量子纳米精密制造

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又一天,沈渊站在地下实验室里,望着那不断扩建的空间,心里既期待又紧张。

“星海啊,这次光量子芯片量产技术,还有量子纳米精密制造技术的生产线设备制作,难度可不小啊,你可得多帮我盯着点。”

沈渊紧盯着星海给出的量产技术方案,眉头微微皱起,露出一副颇为苦恼的神情。

星海的声音在实验室里轻快响起,带着十足的自信:“别担心,沈渊!有我在,咱们一定能成功。你就把心揣回肚子里,放开手脚大胆干!”

沈渊深吸一口气,朝着摆放着各种材料的实验台走去。

量子纳米精密制造生产线设备有六大模块。

分别是量子场调控光刻系统(精度0.3nm)、原子级分子束外延沉积设备、超流体量子蚀刻装置、自修复型量子点自组装模块、室温超导材料打印单元,还有四维量子检测阵列。

沈渊依照星海推演的方案,着手研发制作每个模块设备。

星海操控着金属3d快速打印装置,生产出生产线所需的机械部件,沈渊不用再为这些部件操心,只需专注于模块核心和电子器件的制作。

首先是量子场调控光刻系统模块设备,沈渊展开星海推演的详细设计步骤,拿起一块材料,开启微观视觉,开始制作设备的核心元件。

他全神贯注,额头冒出细密的汗珠,眼神里透着坚定的决心。

经过三天的努力,量子场调控光刻系统模块终于制作完成,精度达到了0.1nm的要求。

“星海,多亏你提醒,不然我都不知道咋整了!”沈渊激动得两眼放光,兴奋地说道。

“放心,有我盯着呢,绝对出不了岔子。哦,对了,友情提醒,你的小女友又给你发威信了,赶紧回她吧,不然她可就要生气了哦!”

星海一边信誓旦旦地保证,一边不忘调侃沈渊。

在接下来的日子里,沈渊日夜泡在实验室。

饿了就随便扒拉几口泡面,困了就趴在实验台上眯一会儿,全身心都投入到量子纳米精密制造生产线设备的制作中。

星海在沈渊忙着研发的时候,操控着扩建实验室的两台机械工蚁。

在实验室旁边准备扩建出一个生产车间,用来放置量子纳米精密制造生产线和光量子芯片生产线。

此地对高度要求不高,无需像实验室那般达到10米,3米便已足够,这是星海精心设计的生产线所需占地面积。

鉴于当前机械工蚁数量有限,只能先行以此应急方案推进。

待后续机械工蚁大军批量生产出来,再对布局进行重新规划与优化。

而在这期间,苏瑶每天都给他发好多消息,问他过得怎么样。

沈渊每次回复,心里都特别过意不去,觉得自己陪苏瑶的时间太少了。

苏瑶也在月中周末时又过来了玩了两天。

“苏瑶,最近忙得我晕头转向,等这段时间忙完,我肯定好好陪你。”沈渊抱着苏瑶。

“没关系啊,我自己过来就好了,还可以游山玩水好好玩一下。”

苏瑶摇头回应:“你现阶段正是忙事业的重要时候,专心做事就可以了,我有空自己就能过来。”

沈渊一脸幸福的在苏瑶额头吻了一下,然后在无奈与歉意中送她回去。

陪完苏瑶后,他继续忙碌起来,就这样时间悄悄过去了一个半月。

沈渊可算把量子纳米精密制造生产线的设备都弄好了。

神经一松懈,他就让星海做个模拟测试,自己倒头就睡。这段时间他可累坏了。

沈渊这一觉睡得那叫一个久,整整一天才迷迷糊糊地醒过来,脑袋还有点懵。

缓过神后,他立刻钻进厨房,给自己做了一大桌好吃的,狠狠地犒劳了一下自己。

然后才慢悠悠走进实验室,开始对量子纳米精密制造生产线进行测试。

该量子纳米精密制造生产线集成了一系列先进设备,总占地面积达2000平方米。

具备完全自动化和智能化的一体化生产能力,能在无人干预的情况下实现全流程精准制造。

只要把原材料分类投放进去,再设置好对应的参数,就能制造出想要的产品。

生产量子计算芯片、太赫兹通信模块、室温超导电路等先进电子元件,简直小菜一碟。

这台设备完全符合沈渊当下对电子器件的所有需求,星海还能全程操控生产,沈渊连手指头都不用动一下。

而这一个多月里,2台机械工蚁也在有条不紊地高效进行着生产车间的建设工作。

它们挥动着各种工具,挖掘、搬运,挖出了一个宽100米、长100米、高3米的巨大空间,足够放置量子纳米精密制造生产线和后续的芯片生产线,机械工蚁还在继续扩建空间。

沈渊先来到元素熔炉合成装置那儿,合成出生产要用的原材料。

随后,他把原材料放进生产线的分类进料口,设置好参数,按下启动开关。

生产线的设备马上嗡嗡作响,没一会儿,在出料口就出现了一块量子芯片、一块太赫兹通信模块,还有一块室温超导电路板。

沈渊把这些产物都拿起来,打开微观视觉仔仔细细地逐一检查了一遍,发现质量没啥问题,心里十分满意。

这条量子纳米精密制造生产线采用量子点技术。

每月可生产片量子器件(每片含1亿量子点)、平方米多层电路板(线宽1nm)以及30万件超导元件,其他元件产量另计,月总耗电量为10Gwh。

“沈渊,这条生产线经测试没有任何问题,现在可以正式投入生产了。”星海开心地说道。

沈渊点了点头,让星海先生产一批出来,然后又休息了半天,抽空跟苏瑶打了视频电话,好好聊了聊,增进一下感情。

之后,他就又一头扎进光量子芯片生产线设备的研发制作工作里了。

其实量子纳米精密制造生产线经过简单改造,也能用于生产光量子芯片。

但这么做没必要,量子纳米精密制造生产线是通用型的精密制造平台,主要用于大规模集成制造电子器件。

而光量子芯片生产线是专门用于生产光量子芯片的,单产能方面比前者强得多。

光量子芯片生产线设备相对少一点,只有四个模块,分别是核心材料制备、集成光量子芯片制造、封装与测试,还有组装流水线。

沈渊按照星海推演设计的方案,开始对每一个模块设备进行研发制作。

这次制作中,由星海负责操控量子纳米精密制造生产线和金属3d快速打印装置,生产出光量子芯片生产线99%的部件。

而沈渊只需要进行最关键的新物质合成工作,并将其制成元件就行。

他开启微观视觉,开始制作砷化镓量子点激光器,在硅基板上精确生长量子点阵列。

沈渊集中精力,运用念力小心翼翼地操控改变微观粒子的结构。

这过程中,他的额头渐渐布满汗珠,每一个动作都必须精准无误,稍有差错就可能导致量子点阵列作废。

“沈渊,你现在的操控很稳,继续保持。不过,这个区域的粒子排列还可以再紧凑一些。”

星海在一旁通过监测仪器实时监测并提醒道。

沈渊微微点头,调整念力的输出,让粒子排列得更加紧密。

他的眼神紧紧盯着微观世界,仿佛整个世界都只剩下他和手中正在构建的量子点激光器。

“呼,好险,差点就出错了。”沈渊长舒一口气,脸上露出一丝庆幸的神色。

经过小半天时间的努力,完成了砷化镓量子点激光器,接着继续制作后面的模块设备。

整个光量子芯片生产线,3天就全部造好了。

得益于基地的设备越来越完善,以后研发制造的速度还能更快,到时候沈渊都不用亲自上手了。

沈渊将这条生产线所有设备一一安装连接好,整整占据了生产车间8000个平方,把整个生产车间堆得满满当当。

幸好这几天时间里,两台机械工蚁又扩建了100多个平方,要不然可能连落脚的地方都没有了。

接着沈渊开始对光量子芯片生产线进行实测,看看生产效果和光量子芯片质量,同时让星海记录相关数据,方便后期改进需要。

这条光量子芯片生产线设计理论日产600片晶圆。

一片晶圆300x300mm,一颗光量子芯片3x3mm,也就是日产600万颗芯片。

单芯片产能算,那是远远超越量子纳米精密制造生产线的,这就是专业与通用的差距,月耗电量12Gwh。

很快,一片晶圆就造出来了。沈渊拿起来,用微观视觉仔细检查,确认质量没啥问题。

接着放到一旁的测试仪器上,让星海也检查检查。结果显示,性能完全达到了设计要求。

这一颗光量子芯片,每秒的计算能力高达10的23次方,已经达到了星海光量子超算千分之一的算力,相当厉害!

沈渊看到这数据,非常满意,以后很长一段时间都不用为芯片发愁了。

同样也是让星海先生产一批芯片囤着就可以了,不用一直生产,材料暂时也供应不上满负荷生产。

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