原子笼之浪迹萍踪―概率计算

文章围绕“原子级制造”这一前沿领域展开深入讨论。首先，背景部分指出“原子级制造”概念存在从“原子级精度加工”向更广泛内涵（包括原子级新物质创制、改性及加工）演变的认知过程。研究目的旨在探讨原子级制造面临的本征挑战，包括加工能标导致的表面损伤问题，以及当器件特征单元原子数极小时（如N~100）出现的功能剧烈涨落（即遍历性破缺带来的物理性质不确定性）。基于此，文章提出应对挑战的新路径：不执着于追求确定性，而是主动利用原子尺度固有的概率涨落，发展“不确定性概率计算”器件。结论部分以南京大学宋凤麒团队在Nature Materials上发表的工作为例，详细介绍了他们利用Sc2C2@C88原子团簇笼实现超紧凑多级概率张量单元的研究。该器件利用团簇内原子构型在“丰饶可调”能量景观中的马尔可夫链随机跃迁特性，成功演示了可控的随机行为与矩阵乘法运算，并展望了通过多器件集成实现张量积计算以拓展算力的前景，为突破当前芯片算力瓶颈提供了全新思路。