中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
加拿大阿爾伯塔大學(xué)的科學(xué)家利用機器學(xué)習將原子尺度的制造完善并自動(dòng)化，這項前所未有的進(jìn)步，為大規模生產(chǎn)比人們現今使用設備更快、更小、更環(huán)保的新型電子產(chǎn)品鋪平了道路。它可以使智能手機在兩次充電間工作數月，可以使計算機速度快上百倍，但使用的能量少一千倍。相關(guān)研究成果在線(xiàn)發(fā)表在5月23日的《美國化學(xué)學(xué)會(huì )納米》（ACS Nano）雜志上。
阿大研究團隊開(kāi)發(fā)的下一代電路解決了當前電子設備兩個(gè)最大問(wèn)題：制造它們的能源使用和資源消耗。盡管現代集成電路在過(guò)去30年里使計算機更快、更小、更便宜，但它們正迅速接近物理上的可能極限。一些估計預測，如果人們繼續保持目前的能源消費習慣，信息和通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)到2025年將消耗全球20%的能源，占全球碳排放量的5%以上。
這一突破是世界各地科學(xué)家數十年研究成果的結晶，目的是為推動(dòng)原子尺度、低功耗電子產(chǎn)品的發(fā)展創(chuàng )造解決方案。將制造過(guò)程縮小到原子尺度，可以產(chǎn)生一種新型電路，它使用電力要少很多，需要更少原材料，這對經(jīng)濟和環(huán)境都是有利的。
過(guò)去幾年中，科學(xué)家們克服在如此小范圍內工作所帶來(lái)的諸多障礙方面取得了穩步進(jìn)展。2006年，研究團隊創(chuàng )造了世界上最尖銳物體——鎢顯微鏡尖端達到一個(gè)原子的寬度，使研究人員能夠在原子尺度水平可視化并對材料進(jìn)行操作。三年后，他們創(chuàng )造出史上最小量子點(diǎn)——單個(gè)硅原子可以控制單個(gè)電子，為生產(chǎn)超低功耗電路鋪平道路。去年，該團隊找到一種方法修復硅芯片上的原子級印刷錯誤，該錯誤會(huì )阻止超小型電路工作。
下一步是使生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。研究人員成功訓練一個(gè)人工智能系統來(lái)識別和修復用于制造原子尺度電路的精密顯微鏡。通過(guò)教授一種基于人工智能的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )”系統讓它知道當一個(gè)原子顯微鏡尖端在印刷過(guò)程中被鈍化時(shí)再次將其銳化為單個(gè)原子，研究團隊找到了更快、更準確大規模生產(chǎn)的關(guān)鍵。
研究人員稱(chēng)，在這么小范圍內進(jìn)行制造，可以創(chuàng )造出傳統技術(shù)根本無(wú)法做到的全新功能，將其與實(shí)際生產(chǎn)結合起來(lái)將會(huì )改變電子產(chǎn)業(yè)游戲規則，原子尺度的制造和大規模生產(chǎn)將成為可能。
