张首晟：能否独立产生人类能力之外的科研成果，这是人工智能最大的考验

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一、机器的计算能力一直按照摩尔定律呈指数增长，每过18个月翻一倍；

二、互联网、大数据产生；

三、算法上的改进；

在这最主要的三大支柱里，计算机的功能和人工智能要更进一步的话，其中非常重要的一点，就是我们能否保证计算能力每过 18 月翻一次倍。

过去五六十年，摩尔定律在计算机技术的发展中起着重要的作用。但是，这样的高速发展现在碰到了非常大的瓶颈，因为当运算芯片的集成度越来越高的时候，其产生的热量也会随之骤增，甚至可以烧毁整个芯片。因此很多人都认为“摩尔定律”将要死了。

为什么芯片在继续集成的情况下会碰到这个阻碍？答案在芯片的底层。我们虽然平时一直在讲信息的高速公路，但是在芯片的底层，基本上是杂乱无章的一种运动，电子在芯片的城市，就像一个非常好的跑车，在一个集市里，会到处相互碰撞，也会跟周围发生碰撞。

这种碰撞的宏观表现就是芯片发热，所以为了避免这样的情况，我们就需要让电子“各行其道”。如果拿一个往前，一个往后的两个电子做比方，我们要做的就是让这两个电子在二维的体系里，可以在空间上拆开来，使得在上面的往前，在下面的往回。

在分完道之后，我们还要做一件事情，就是当电子遇到杂质的时候，它不会出现改变方向往回走，即没有电子出现“逆行”的现象。

要实现以上的这两条，就需要借助一个神奇的效应，叫做 量子霍尔效应 。这个效应曾经两获诺贝尔物理奖，当时曾经被认为是半导体工业的全新技术增长点。

然而在实际应用的时候，却有一个巨大的问题，那就是要产生这样的效应，需要外加一个非常强的磁场，差不多是地球磁场的一万倍左右的数量级，而所有的半导体设备都几乎不可能在这么强的磁场下工作。

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