本文考虑了有关原子芯片的最新理解和进步，以提供该技术的概述。
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原子是所有物质的基本成分。它们包含一个带正电荷的核，其外部极限由电子云定义。它们是电中性的。分子中的电子量决定其化学特性。所有这些人已经被人类研究和利用了很长时间。
然而，我们刚刚发现了一种与原子交谈的全新方法，在1997年，2001年，2005年和2012年获得了四项诺贝尔奖。原子芯片是该新词典中的章节之一，从人类到原子语言。。这次航行可能会导致对量子理论的基础以及大量技术应用的新见解。
如果没有微型化，当今许多电气技术将无法想象。原子芯片的核心概念是使用固态设备生成光学，磁性和电场，可用于捕获，控制和检测在非常高的真空下在设备外面漂浮几毫米的原子。
结果，我们将类似的技术应用于当今的半导体芯片。但是，我们的方法是基于悬挂在实心设备外的原子，而不是流向其内部的电子（因此容易缺乏隔离）。
瞄准原子：制作较小芯片的科学欧洲杯线上买球
在处理器的领域中，没有立即发生任何事情，没有电能的供应就不会发生。较大的组件需要更长的时间才能改变状态，信号需要更多的时间，并且CPU周围的电力需要更多的能量。在不尝试被钝的情况下，较大的组件占据了更多的物理空间，从而产生了更大的芯片。
该过程节点是微芯片行业中用于描述大小的术语。尽管过程节点的减少只是造成更现代设计的物理较低尺寸和增加晶体管计数的部分原因，但它是主要的。一个较小的过程节点的优点包括具有更多晶体管的较小设备，可以更快地转移，从而使我们每秒进行更多计算，浪费了作为热量的能量。
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有一种称为光刻的方法，其中光线通过光掩膜发送，该光震动限制了某些部位的光线，同时允许其在其他部位流过。然后将光紧密浓缩到一个小区域，并与芯片生产中使用的特定层相互作用，从而有助于不同部分的布局。
由于波浪的波长如此多，因此我们将其分组并称其为频谱。光只是光谱的一小部分。为了定义如此微小的长度，科学家和研究人员更喜欢使用称为纳米或“ NM”的略有不同的度量。我们可能会声明，如果我们看光谱，光线范围从380 nm到750 nm。
紫外线开始约380 nm（在光末端），在光谱图上降低至大约10 nm。像英特尔，TSMC和全球铸造厂这样的制造商采用一种称为EUV（Extreme UV）的电磁辐射形式，其波长约为190 nm。
这使许多组件都可以仔细地包装在一起，从而降低了芯片的总尺寸。TSMC一直在较低节点（7nm，5nm和3nm）上努力工作，为Apple，MediaTek，Quedcomm，Nvidia和AMD生产处理器。在这种制造规模上，一些最小的功能仅为6 nm宽（不过，大多数比这大得多）。硅原子本身的直径近0.1 nm，使您了解了6 nm的微小。
瞄准原子很困难
除了芯片制造商正在努力争取仅几个原子广泛的特征，EUV光刻造影也引起了许多技术和制造挑战。电磁波传达的能量越高，对芯片的损害的危险就越大。尤其是小规模的制造也特别容易受到掺假和物质缺陷的影响。
其他考虑因素，包括衍射限制和随机噪声（在芯片层中沉积EUV波的自然波动），反对产生完美半导体的目标。
未来的前景
如果所有这些似乎有点厄运和忧郁，请记住，不久的将来似乎是光明的。在数量和收入方面，三星和TSMC现在已经有一段时间的利润运行了7 nm的制造产品线，而芯片设计师还计划在其产品中使用多个节点。
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这是否意味着在2025年将提供5 nm的英特尔？是的，尽管他们的绊脚石为10 nm，但他们很可能会在返回路上取得进展。三星和TSMC一直以其5 nm和超越制造业向前推进，因此CPU的未来似乎是光明的。
未来的芯片将更小，更快，在提供更多性能的同时，使用较少的能量。他们将为完全无人驾驶的车辆，具有当今智能手机的功率和电池容量的可穿戴设备和游戏视觉效果铺平道路。因为未来很少，所以未来是辉煌的。
参考和进一步阅读
亨克尔，卡斯滕和罗恩·福尔曼。“由于声子引起的纳米对象干涉法中的内部破坏性。”Arxiv预印ARXIV：2112.01263（2021）。https://arxiv.org/abs/2112.01263
Japha，Y。“ Matter-Wave包装的统一模型以及对原子干涉仪空间相干性的应用。”物理评论104.5（2021）：053310。https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/physreva.104.053310?ft=1
Keil，Mark等。“施工 - 盖拉赫干涉原子芯片。”物理和化学中的分子束（2021）：263-301。https://www.researchgate.net/publication/352547193_STERN-GERLACH_INTERFERMONTRY_WITH_THE_THE_ATOM_CHIP
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