第331章 问题已经解出来了

节了,林燃心想,怎么每次集中人手解决重大问题都是在这个时间点?

上次解决的是量产突破光伏极限的肖克利-奎伊瑟极限,让单层太阳能的光电转化效率超过33.7,%,现在新结构下光电转化效率高达60%的光伏组件已经快要大规模量产了,整个华国股市光伏板块的股民们都嗷嗷待哺,计算器都快敲烂了,等着看谁先发第一枪呢。

这次嘛,要解决的是光刻机的镜头问题。

一直以来,华国的光刻机项目最大难题就是光源和反射镜。

如果没有蔡司不卖给ASML那套占其整机成本近40%的、由十几面完美反射镜组成的投影镜头系统,华国的EUV光刻机就算解决了99%的问题,它也没有办法上生产线。

而随着佳能的FPA-1200NZ2C,5纳米NIL光刻机已经在申海安装调试完毕后,林燃知道解决光刻机问题的时间点到了。

由华国官方组织,提前在申海微电子所安排好了人员和场地,包括佳能的NIL光刻机也放在申海微电子所。

该来的人都到齐后,林燃才进场。

“众所周知,我们离EUV光刻机最大的差距就在于镜片,这不是人力、时间和意志能够让我们在短时间内克服的。

误差在皮米级的镜片,而且是十多面,每一面之间还要有耦合关系,这是物理极限,是材料科学和精密加工的天堑,不是靠意志就能克服的。”

会议室里,一片死寂。

林燃的这番话,大家早就知道了,内部开会也好,向上汇报也好,都反应过无数遍,这就是我们面临最大的困难,只能慢慢靠时间磨出来。

靠量堆上去,堆出一个好的结果。

还需要你跑来说?

不过在半导体领域,尽管林燃不是半导体生产制造的专家,但作为人工智能的顶级专家,左右脑芯片概念的提出者,他绝对也不是外行。

“或许,我们的思路,从一开始就错了。

我们为什么,一定要去打磨一块完美的镜片呢?我们能不能打印一块完美的镜片?”

“打印?”在座的专家们面面相觑,他们似乎抓到了一点灵感。

林燃走到幕布前,调出了一张超构透镜的结构图。

“传统的镜头,依赖的是几何光学的折射,我们通过打磨玻璃的曲面,让光线在穿过不同厚度的介质时,发生路径偏折,最终汇聚到一个点上,这是一个物理塑形的过程,但超构透镜,依赖的是波动光学的调相。”他解释道。

“我们不需要改变光的路径,我们只需要改变光波的步伐。

这块平面基板上的每一个纳米天线,就像一个相位延迟器。

当一束平行的光波穿过它时,有的部分被延迟了四分之一个波长,有的被延迟了二分之一个波长。

通过精确控制每一个点的相位延迟,我们就能将一个平面波,在出射后,完美地重塑成任何我们想要的形状,比如,一个理想的球面波,并让它完美地聚焦。”

林燃接着说道:

“打磨镜片,是一个考验百年工艺传承的、经验性的物理难题。

而设计这个相位延迟矩阵是一个考验计算能力和算法的、纯粹的数学难题,这正好是我的长处。”

在座的专家里有懂数学的,他弱弱的问道:

“林总,您说的我有想过,一块直径300毫米的镜片,如果要在上面排布5纳米级别的天线,我们将面对超过10的14次方,也就是一百万亿个独立的计算单元。

每一个单元,又有形状、尺寸、旋转角度等多个变量。

这是一个拥有近乎无穷解空间的、典型的NP-hard问题。”

他接着低头在笔记本上计算道:

“我们现在最快的超级计算机,用它来模拟一次核聚变反应,需要几个月,而要用传统的电磁仿真和优化算法,用这台超级计算机去寻找林燃同志想要的那个完美相位函数的全局最优解,大概需要不间断地跑上一千年。”

林燃轻轻鼓掌道:“说的很棒,你叫什么?”

该专家抬起头:“我叫魏哲。”

林燃咧嘴笑了笑:“好名字,和台积电现在的董事长名字就差了一个字。”

魏哲不好意思地摸了摸头:“我本科学数学的,硕士才转到光学领域,一直都对数学很感兴趣。”

林燃点了点头,接着走到讲台前说道:“没错,他说的很好。

如果,我们可以通过数学变换,将这个问题,从一个搜索问题,变成一个求解问题?

我们目前遇到的困难,是在真实空间里为数万亿个独立的纳米天线,找到一个最佳的排布方式。

这个计算量是天文数字。”

但光学的本质,是波动。

任何一个复杂的波都可以在傅里叶空间被分解成一系列简单的平面波。

我们想要的那个完美聚焦的功能,在傅里叶空间里,其实是一个非常简洁、非常优美的数学表达式。

所以问题的关键,不再是如何排列天线,而是我们能否找到一种高效的算法,来建立真实空间的物理结构,和傅里叶空间的目标函数之间,那个唯一的、确定性的数学桥梁?”

在座的专家们觉得在听天书,只有魏哲隐约摸到了一点头脑。

“如果没有把握,我也不会叫大家过来。

天体物理学中用于处理望远镜图像畸变时,有一种算法叫相位恢复算法,我结合了量子计算中的酉变换思想,我开发出了一种全新的算法。”

林燃按了下鼠标,PPT切换到下一页:“迭代傅里-叶变换约束算法Iterative

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