液态金属可以用来制造计算机核心电子元件，进而引发计算机的革命？不久前，我国一个研究小组发表了一项成果，在国际上首次提出了基于液态金属的全液态量子器件技术的概念，并明确指出这一超越传统的可变形柔性器件，有望助推新一代量子计算机和人工智能系统的发展。相关论文近日公布在美国物理学预印本网站上。

 

　　量子计算机被普遍认为是新一代计算机的重大发展方向，其计算能力主要基于对微观量子态的操纵。量子计算机在物理实现上要走向集成化和小型化，其最为核心的一种逻辑运算器件是依托量子隧穿效应，即电子像沿着隧道一样穿过薄的绝缘层。

 

　　研究项目负责人、中科院理化所与清华大学双聘教授刘静说，目前几乎所有实现量子隧穿效应的器件均由一个三明治刚体结构组成，中间层为绝缘的纳米尺度薄层，两侧为导电介质电极。而具体实现的材料，中间层通常为绝缘材料，两侧区域为金属导体或超导体。这些结构由于是固体器件，制造精度要求极高，中间层厚度不易灵活调整，整个器件的形状无法变形、分割，一旦制备出来，一般只能按其特定结构实现对应功能，在应用上会受到一定限制。

 

　　液态金属既具有金属的高导电特征，又兼具流体的柔性和可变形性，表面易于达到原子级别的完美光滑度。该小组此前发表于美国《应用物理快报》上的一项实验发现，液态金属置于液体中会自然形成一个“液态金属电极—液膜—液态金属电极”的三明治结构，在外界因素作用下可灵活变形。取决于不同的外加电场作用，液膜间隙可达极小尺度甚至完全消失，其两侧电阻会随此尺寸和结构的变化作对应响应。因此，如果将两个液态金属之间的液膜厚度控制在一定范围内，则有望实现全液态量子隧穿效应。