这是一个典型的“土法炼钢”思路,用两种低端工艺的组合,去逼近高端工艺的效果。
方案确定,立刻执行。
经过两周的折腾,第一批采用E-beam + ALd复合工艺的镜片下线了。
上机测试。
激光器启动。波长193nm,功率10w。
十分钟过去了。膜没破。
三十分钟过去了。膜依然完好。
“成功了!”张教授激动得握紧了拳头。
但是,负责算法的汪韬,却皱起了眉头。
“不对。光斑散了。”
屏幕上,原本应该汇聚成一个针尖大小的焦点,此刻却变成了一个模糊的光晕。
“焦距漂移了。”汪韬看着数据,“漂移了整整2毫米。这对于纳米级的光刻计算来说,误差是致命的。”
“为什么会漂移?”林远问。
“热透镜效应。”李振声教授叹了口气。
“虽然膜没破,但它依然有微弱的吸收。吸收产生热量。”
“镜片受热,中间膨胀,折射率发生变化。原本的平光镜,变成了一个凸透镜。”
“而且,这个效应是动态的。功率越高,透镜效应越强。焦点就跑得越远。”
“这是物理规律,没法消除。除非你能把吸收率做到零,那是上帝才能做到的事。”
死局。
即便解决了烧蚀问题,热畸变依然让光学系统无法进行高精度计算。
“不能消除,那就抵消。”
林远突然想到了什么。
“你们知道天文望远镜是怎么消除大气扰动的吗?”
“自适应光学。”
林远在白板上画了一面镜子。
“我们在这个光路里,加一面变形镜。镜子背面,有几百个压电陶瓷致动器。”
“汪总,我要你训练一个AI模型,实时监测焦点的漂移量。”
“然后,控制那些压电陶瓷,微米级地改变镜面的曲率。热透镜让光聚焦,我们就让变形镜把光发散。”
以毒攻毒!动态补偿热畸变!
汪韬的眼睛亮了:“这是个好主意!这相当于给光路装了一个实时眼镜。不管你怎么热,我都能把你矫正回来!”
加入了变形镜后,焦斑终于稳定了下来。
深紫外光子计算原型机,第一次实现了连续1小时的稳定运行。
但是,当林远试图将计算频率提升到10Ghz时,一个新的幽灵出现了。
“数据出错了。”
汪韬看着输出结果,脸色难看。
“我们输入的是1+1,输出的却是2.5。”
“而且,这种错误是随机的,毫无规律。”
“不是量子噪声。”李振声排除了之前的故障,“这次是双光子吸收。”
“在193nm波段,光子能量极高。当光强太高时,硅基波导材料会同时吸收两个光子,产生自由载流子。”
“这些载流子会改变波导的折射率,导致光信号的相位发生非线性相移。”
“简单说:光太强,把路给照弯了。”
这是一个更底层的物理限制。
要提高算力,就要提高频率和光强。
但提高光强,就会触发tpA,导致计算错误。
这是一个功率墙。
“换材料?”王海冰建议,“用氮化硅?它的带隙宽,tpA效应小。”
“来不及了。”李振声摇头,“我们的工艺全是基于铌酸锂和硅的。换材料意味着一切重来,至少一年。”
林远看着那跳动的错误率。
他知道,物理上已经改无可改了。
那就只能改数学。
“汪总,”林远看向汪韬,“既然错误是由于光强太高引起的。”
“那我们能不能不用那么强的光?”
“可是光弱了,信噪比就低,会被淹没在噪声里。”
“不。”林远眼中闪过一丝精光。
“我们用随机共振。”
这是一个极其冷门的物理概念。
“通常我们认为噪声是坏事。但在非线性系统中,如果我们主动注入一种特定频率的噪声,微弱的信号反而会被放大!”
“不用提高信号的光强,试试提高噪声的能量,利用tpA的非线性特性,让噪声把信号托起来!”
“这叫借力打力。”
汪韬愣住了。
“在计算芯片里主动注入噪声?这……这简直是疯子的想法。”
“但这是唯一的路。”林远斩钉截铁。
“试试吧。”
三天后。
pFL实验室。
在注入了精心设计的白噪声后,那台运行在193nm深紫