第22章 打造“量子芯” （1/3）

打造“量子芯”

#### 第二十三章：打造“量子芯”

挑戰杯的獎盃被束之高閣，江知夏的野心卻像野草一樣瘋長。

“陳默，那個USB攝像頭不夠用了。”

一天深夜，江知夏把玩着那個已經有些發熱的傳感器，突然說道。

“不夠用？那可是我們拿特等獎的功臣啊。”陳默正趴在桌子上調試代碼，頭也不回地打趣道，“怎麼，江大少爺嫌棄它長得醜了？”

“不是醜的問題。”江知夏站起身，在白板上畫了一個圈，“是體積。我們要做的不是外掛的‘盾牌’，而是植入設備內部的‘心臟’。我要把它做成一顆芯片。”

“芯片？”陳默手裏的鼠標停住了，“你是說，我們要流片？”

“對，流片。”江知夏的眼神裏閃爍着狂熱的光芒，“我要把激光器、調製器、探測器全部集成在一塊指甲蓋大小的硅片上。這纔是真正的‘量子芯’。”

這個想法瘋狂得令人髮指。

對於本科生來說，流片通常是一個遙不可及的夢想。設計一顆芯片，需要昂貴的EDA軟件授權，需要數百萬美元的掩膜版費用，還需要漫長的製造週期。

“知夏，你清醒一點。”陳默潑了一盆冷水，“我們哪來的錢？就算李教授支持我們，幾百萬的流片費也不是一個小數目。”

“不需要幾百萬。”江知夏早就查好了數據，“現在有多項目晶圓（MPW）服務，我們可以和其他團隊拼單。至於設計費……”他指了指自己的腦袋，“我們有腦子。”

說幹就幹。

接下來的三個月，江知夏和陳默彷彿人間蒸發了一般。除了上課，他們所有的精力都投入到了芯片設計中。

這是一場從宏觀到微觀的跨越。

以前他們是在麪包板上接線，現在他們是在納米尺度上“修路”。

江知夏選擇了薄膜鈮酸鋰作爲基底材料。這是一種神奇的材料，被稱爲光子學的“硅”，具有優異的電光效應，非常適合製作高速調製器。

“鈮酸鋰很難刻蝕。”陳默看着電腦屏幕上覆雜的波導結構，眉頭緊鎖，“我們的工藝庫支持得不好，很容易出現側壁粗糙，導致光損耗。”

“那就用絕熱拉錐結構。”江知夏盯着屏幕，手指飛快地在鍵盤上敲擊，“把波導做得寬一點，再慢慢變窄，讓光絕熱地通過。雖然佔地方，但損耗低。”

“可是這樣芯片面積會變大，MPW拼單是按面積算錢的！”

“面積和性能，總要取捨。”江知夏堅定地說，“我要的是高性能。錢的事，我想辦法。”

爲了籌集流片費，江知夏把自己挑戰杯的獎金全部投了進去，甚至還厚着臉皮向江折夏“借”了一筆鉅款。

“哥，我在造芯。”江知夏在電話裏說。

“我知道。”江折夏的聲音聽起來並不驚訝，“李教授跟我說了。缺錢跟我說，別把自己逼太緊。”

“不缺錢，缺命。”江知夏開着玩笑，但語氣裏滿是決絕，“哥，如果這顆芯成了，我就真的入行了。”

設計階段是最痛苦的。

江知夏自學了Lumerical和SOL兩款仿真軟件。每天對着電腦屏幕，模擬光在波導裏的傳播路徑。

“這裏有個模場失配。”

“那裏的耦合效率太低。”

無數個夜晚，江知夏在實驗室裏對着屏幕上的光場分佈圖發呆。那些彩色的光斑，像極了布達佩斯夜空的煙火，美麗卻難以捉摸。

有一次，爲了優化一個光柵耦合器的結構，江知夏連續跑了48小時的參數掃描。

當他看到仿真結果終於達標時，他激動得直接從椅子上跳了起來，結果一頭撞到了桌子上。

“哎喲！”

陳默聞聲跑過來：“怎麼了？芯片炸了？”