生活中的量子现象.ppt

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1、生活中的量子现象一些可能被你忽略的事实……就拿微型计算机所用的CPU来说吧，芯片光刻工艺已经使刻线的分辨率达到亚微米量级。例如IntelPentium4Prescott处理器和AMDAthlon64Winchester处理器为90nm工艺,即两导线之间的距离只有90nm,下一步将发展为65nm,甚至更小。于是......接近原子尺度量级的电路设计不得不考虑到量子效应。这里我将就其中的势垒穿透效应讨论一下。下面建立一个最（二十分理想化的）简单的模型，来考察一下CPU设计在考虑了量子效应后会有什么限制。使用最简单的一维方势垒来

2、描述上图的情形（增98）其势函数如下，其中Vo为中间的电介质所造成的势垒。经查书可知，我们需要的透射系数如下：（参见量子力学课本98-101页）基本计算：CPU的基底一般都是用硅单晶做的。作为近似，可令Vo=u*a，其中u为Si的介电强度(即介质的击穿场强）。将Vo代入，可知透射率由u与a决定。大家可以自己计算一下，比如令a=100nm,u=1-3V/μm（这个是估计值）。（我一时找不到相关资料，这里就不具体算了~~~~)讨论：首先，用硅的介电强度来计算势垒并不准确。在微观量子尺度应该用更基本的一些参数，比如Si单晶的有关

3、能带结构之类的参量。使用的透射系数没有计入任何有关媒介的信息，电子在导体中的传播毕竟与真空中不同，而半导体的情况也许更加复杂。在网上看到的一个贴子提出此系数与介质的介电常数也有关系。所以结论是：这个计算太简单啦!嘛都没考虑，所以说，这里只是提出一个问题，并介绍一些思想。总而言之，言而总之，用这个模型计算基本上是不对地。随着技术的发展，电子学中用到的学科也越来越广泛。其中在微电子方面，量子力学也越来越多的渗入其中。如大家常用到的闪盘，其内部的存储芯片FlashMemory也用到了隧道效应。想继续看我扯的，那就继续看吧。不想的

4、，点这里。因此，如果你走在大街上，却发现旁边一人特像刘德华——那也不必惊奇。这只不过是DNA序列“量子化”的实际表现而已。（此处的“量子化”看上去与数学中的“离散”差不多）实际上，生活中的“量子现象”无处不在，就说一个生物学中的例子吧：人类的DNA序列含有四种核苷酸。用字母表示就是A,C,T,G.而人类外表的不同也有相应DNA序列控制。由于DNA序列的长度是有限的，而序列的变化是“量子”化的，即只能对ACTG这四种元素进行排列组合。可想而知，序列的组合数目是有限的。全部内容到此结束，就这么多啦。这里写的东东大部分都是我自

5、己扯的，绝对DIY，如有雷同，纯属偶然；如有错误，还请见谅。谢谢观看。PRESENTEDBYAsky’sstudio2006.5.27