惠普实验室的量子科研小组,主任是StanWilliams,在1995年成立,使命是寻找10年后具有颠覆性的技术。量子科研中涉及到很多的学科,有物理、化学,还有计算机系统、电子工程、物理工程等等。我们与美国、中国以及其他国家的大学、国家实验室进行合作。在我们团队里的人都是来自于世界各地,有来自中国、韩国、加拿大,当然还有美国、越南等等其他一些国家,这种多样性促使我们有更多的创新性。我们在实验室中有四个重点领域,第一个是纳米架构、纳米电子学,关注纳米计算;第二是纳米光子学和纳米力学,关注光学互联,使用光量子而不是电子传输信息。在半导体领域,处理器容量每隔18个月便会增加一倍。一直以来,计算机技术的发展都遵循着摩尔定律。摩尔定律已经被奉为圣经执行了三十多年,处理器的晶体管数量不断增加,电路的线宽也不断缩小到了90纳米的数量级。在1947年,当时的计算机占用几个房间,而目前整个的计算机可以放在我们小小掌上设备上面去,体积缩小了10的8次方,功效同时提高了10的8次方。但是,计算机学家警告说,如果没有技术上的重大突破,由于传统芯片技术的物理局限性,在未来10年内,计算能力和计算速度的提升将走到尽头。惠普实验室在量子计算技术上取得的成就,正是这种能够持续提升计算性能的“重大突破”。即就是纳米级计算和纳米级内存。惠普实验室在纳米存储方面的目标是要取代所有目前的存储方式,达到1Tb的存储容量。另外一个突破性技术就是纳米压印。纳米技术发展困难程度就像爬山一样,越往上爬越难,目前纳米的临界尺寸是15纳米,越往上走,会使尺寸越小,越难达到。现在普遍是90纳米的尺寸。纳米压印实际上是所谓的以史为鉴的技术,借鉴了中国的印刷术。当时用木刻的字模按来进行印刷。在纳米压印中采用了相似的办法,比如说我们有一个压模,有一个机片,会有聚合物进行压印,就会压印在聚合物上。惠普纳米内存基层是纳米线,这些是分子,按照纵横制的结构来部署。它的结构非常直观,首先做基层的纳米线,在上面再加上一层纳米线。在每一个交叉点,都会有一个分子空间。这是这个装置中最重要的一点,也是这个装置可切换的开关。这个特点既可以用于内存,也用于逻辑上。惠普目前已经制作出的17纳米间距的内存。目前惠普可以提供更小的尺寸。就阵列密度而言,大约能够达到100GB每平方厘米,这个点是行业的趋势,惠普已经提前一年实现了这个目标。在纳米逻辑领域,惠普同样有新的突破。通常人们认为要使用3个终端的组件,认为不能利用2个终端的组件实现信号的恢复和反转。而惠普的实验室证明人们原来的想象是不对的。惠普实验室研制成功了纳米级纵横制的开关,这里最大的特点是双稳态的或者是实质的开关。这个尺寸只有几个纳米见方,而且密度非常高,与目前处理器相比,未来处理器的性能能够呈现数量级的提高。有了计算和逻辑,就有了取代目前计算机中晶体管的可能。利用惠普的纳米计算技术,已经实现了信号的恢复和反转。根据测量所得出的试验性的结果,这些逻辑信号的开关已经可以正常工作,实现逻辑的储存,信号的恢复和信号的反转。这是我们所说的逻辑非,我们不需要使用纳米级的晶体管,只是通过计算就可以实现。最后总结,我们列出了一些问题,是人们可能问到的。惠普拥有强大的专利组合,实际上我们在纳米技术方面拥有最为强大的专利组合,这个研究由一个专门研究纳米技术的杂志做出的。惠普纳米计算技术保证了摩尔定律的长期适用。采用了惠普的纳米计算技术,整个现有的计算领域都会发生天翻地覆的变化,有大幅度飞跃。新技术会影响到日常生活的方方面面,从制造、医疗卫生、运输,基本上是无穷无尽的,我们的生活都会受到影响。