第3章：有电压无电压，二进制？（1 / 2）

早在1962年就有英国的物理学家约瑟夫森发现，如果将两片超导材料拼到一起，中间加一样东西，无论这样东西是绝缘体或者金属甚至于很薄的超导材料也行。这时就会出现一个神奇的现象，在没有电压的情况下，电流也会通过中间这一层从一片超导材料流向另外一片，中间的这个东西就被称之为约瑟夫森结。

这种现象其实就是两片超导体之间存在的相位差，于是就引起了一种叫做量子遂穿的现象，也就是说超导体中的电子对从绝缘体的这一边直接跳到了另一边，于是在没有电压的情况下电流神奇的产生了。

现在如果我们在这个电流之上再加一个逐渐变大的外部电流，这个两片超导中间的这片绝缘体上的电流很快就会超过临界电流。

众所周知实现超导要有三个条件，临界温度、临界磁场、临界电流。

现在电流已经超过了临界电流，于是在一瞬间，超导材料又回到了非超导的状态，电阻就会出现，而电压也会出现，之前是零电压，现在变成了有电压。

这就变成了二进制，有电压为1，没电压为0。

这是不是就跟目前计算机原理一样了？所以超导芯片的理论基础就有了。

超导芯片的优点可太多了，因为没有电阻，在信息传递过程中几乎不发热，用这玩意做出来的计算机可以吊打如今的半导体计算机，用谦虚一点的话来说可以甩开现今使用晶体管集成电路芯片的计算机几个世纪。

可惜的是想象是美好的，现实是残酷的，几十年来，无数科学家都在试图完成这一壮举，可惜的是无论美国IBM还是日本穷尽二十多年的时间也没实现这一目标，其中的原因太多太多了。

日本倒是搞出了一些东西来，在1990年他们搞出了主频一个G的超导电路，看上去比当时的半导体要好那么一点点，可是这玩意是超导啊！为了让它能够正常工作，还需要专门接一台制冷机来维持超导温度，想象一下，做个PPT还需要准备一大缸子的液氦来降温，这画面你说美不美？

就好比家用电脑还要随身带着一台巨大的制冷设备才能发挥出它的作用，你说这样的家用电脑谁用的起？所以超导芯片就搁浅了。

其中还有个很大的难题就是，在约瑟夫森结上虽然从零电压到有电压可以瞬间完成，但是从有电压回到零电压的状态却很缓慢。这就意味着一个数从0到1会很快，但是从1变到0却很慢，这就会限制住芯片的计算速度。

而魏来要撰写的这篇论文就是一种假设推论，他完全抛弃了以IBM为代表的科学家们一直以来坚持以晶体管集成电路的模式为超导芯片设定逻辑门的想法。

因为这是超导芯片，它跟传统的半导体芯片完全就不是一码子事，你把传统半导体的逻辑门硬塞给超导芯片，不出问题才怪，所以就要给超导芯片另外设计新的架构。

其实这就是一层窗户纸，迟早会有人来捅破它的，只不过为了二十万的奖金，这活魏来接了。

魏来一点也不担心超导芯片会因此马上被人攻克实现，这里面问题多了去了，更别说如今的超导都要在低温零下一二百度的环境下才能正常工作，其理论意义大于实用意义。

魏来脑海中对如何实现室温超导有着很多种类的方案，只不过基于现实考虑，未来这些技术只能循序渐进一点点的掏出来，例如逐渐将零下两百多度提升至零下一百多度，再到零下五六十度，再逐步过渡到室温超导。而且超导材料的用途很多，从电能传输到存储应用范围很广，例如可控核聚变中的超导磁体，就是托卡马克装置中的关键核心。

虽然我们人类发现超导现象已经很多年了，但是超导一直都是一个难以获得确切答案的难题，磨光了无数科学家浓密的头发。

而且可以用作室温超导的材料至今还未被人类发现，如今无数的科学家都在努力攻克这一难题。

魏来很快就将论文完成了，洋洋洒洒四页纸而已，可是确实提供了一个新的思路，这个思路会让钻进死胡同里不停撞墙的科学家们知道，其实旁边还有另外一条宽广大路可以走。

对于顶级期刊，魏来作为一名物理学本科生还是略知一二的，他经过慎重考虑跟筛选之后，将论文投给了《材料物理前沿》，这家期刊SCI影响因子4.0以上，名副其实的世界顶刊。

还有个最重要的原因就是，这家期刊不收版面费，要不然囊中羞涩的魏来可付不出这笔钱。

而且一般来说世界顶刊如果收取版面费的话一般都是以欧美货币结算的，就这个问题对于魏来而言就难于登天。

论文投递了之后，魏来将一些文件存入了服务器中的文件夹，做完这一切之后，他轻舒了一口气，关机结账走人，只不过结账的时候着实让他肉疼了一会，上网费真特么的太贵了，不到三个小时收费十二元，三天的伙食费没了。

不过转念一想，等论文刊载了还有二十万的奖励，魏来的心里就舒服多了。

只不过魏来没有想到的是，小小的翅膀扇了扇，今后竟会在世界科技界掀起惊涛骇浪。

“我得意的笑，得意的笑，笑看红尘人不老........”回校的路上，魏来哼起从超市学来的一首老歌。

回到寝室，咦？怎么没人在？看着乱七八糟的寝室，魏来无奈的摇摇头，开始收拾起来。