【香港中通社六月七日電】在AI迅速演化下，提升電腦運算速度是急需攻克的難關。香港大學七日公佈，工程學院電機與計算機工程系和先進半導體與積體電路研究中心團隊，已在低溫電子學領域取得重大突破，研發出一款可在接近絕對零度下運作的可編程「神經形態」硬體平台，為大規模量子電腦的普及以及深空探測任務提供潛在解決方案。

　團隊發現，一種在工業標準的碳化矽（SiC）MOSFET中產生並控制負微分電阻的創新方法，首次證實單一電晶體在低至10mK，即接近絕對零度的極低溫下，仍能模擬生物神經元的高效「脈衝」運作模式。

　現代量子電腦需要極其複雜的電子系統來控制「量子位元」。由於量子位元極易受干擾，必須保存在接近絕對零度的極低溫環境中。然而，現有矽基控制器功耗極高且容易發熱，迫使科學家只能將其安置在遠離量子位元的地方，導致系統內部需要連接海量的排線，形成「線路瓶頸」，嚴重限制了量子電腦的規模和性能。

　今次研發出一種可以與量子處理器整合在一起的硬體平台，通過利用碳化矽中獨特的載子動力學，能夠創造比傳統電子設備能效高出數千倍的電路，從而顯著降低低溫系統的熱負荷。

　團隊亦發現，當碳化矽MOSFET被冷卻至2K以下時，在電子－施主碰撞電離的推動下，會展現出顯著「Ｓ形」負微分電阻行為。與以往依賴熱量運作的技術不同，這種物理機制源自材料本身的原子結構，即使在不同批次晶片生產中，也能展現出極高穩定性與一致性。

　研究證明，這些神經元可以被「級聯」並構建出更龐大的網絡，為在極低溫環境下進行複雜本地數據處理奠定基礎，該技術將顯著提升量子糾錯與實時量子控制的效率。除了量子計算，這款結構強韌的電路也非常適合應用於深空探測，幫助電子設備在月球表面或太陽系邊緣的極寒極限環境中正常運作。◇