## 原文要点
据《科学日报》2026年6月12日报道，香港大学的科学家们成功研发出一种新型脑启发芯片，其独特之处在于能够在接近绝对零度（仅高于绝对零度10毫开尔文）的极低温环境下运行。这项突破性研究由香港大学电气与计算机工程系及先进半导体与集成电路中心（CASIC）的团队完成，由张玉豪教授和博士生杨鑫共同领导。
原文指出，该团队通过一种全新的方式利用标准碳化硅（SiC）晶体管，使其能够像一个节能神经元一样，发出类似于人脑的电“尖峰”信号。这一创新成果的核心在于他们引入了一种在工业标准碳化硅MOSFET中产生和控制负微分电阻（NDR）的新方法，并首次证明单个晶体管在极低温下能复制生物神经元的节能“尖峰”活动。
据报道，量子计算机对控制电子设备要求极高，因为量子比特（qubits）必须维持在毫开尔文温度。现有基于硅的控制系统功耗大、产热多，导致控制系统必须远离量子比特，从而增加了复杂的布线需求，阻碍了大规模量子计算机的发展。张玉豪教授表示，这项工作提供了一个可以与量子处理器集成的硬件平台，利用碳化硅独特的载流子动力学，可以创造出比传统电子设备节能数千倍的电路，显著降低低温系统的热负荷。
研究团队发现，碳化硅MOSFET在低于2开尔文的温度下会表现出显著的“S形”NDR效应，这由电子-施主碰撞电离（EDII）驱动。与依赖设备内部产热的技术不同，这种新机制直接源于材料的原子特性，因此具有高度的稳定性和跨批次生产的一致性。杨鑫指出，由于碳化硅已广泛应用于电动汽车和电网，现有工业晶圆厂可用于在300毫米晶圆上制造这些低温芯片，具有强大的可扩展性。
此外，该研究还演示了这些人工神经元可以级联成更大的网络，有望在低温下实现先进的本地数据处理，提升量子纠错和实时量子控制等关键功能。其应用前景远不止量子计算，由于这些电路能在极端寒冷环境中可靠运行，它们对深空探索，如月球表面或太阳系遥远区域的恶劣环境，也具有重要价值。相关研究成果已发表在《自然通讯》（Nature Communications）期刊上。
## 深度分析
香港大学的这项脑启发低温芯片研究，无疑是科技领域的一次里程碑式突破，其潜在影响可能远超我们目前的想象。从科技财经的角度审视，这项技术不仅解决了量子计算领域一个长期存在的“卡脖子”问题，更在材料科学、半导体制造乃至深空探索等多个维度，打开了全新的商业和战略空间。
首先，对于量子计算而言，低温控制电子设备的创新是构建大规模、实用化量子计算机的“最后一公里”。现有方案因功耗和散热问题，导致控制系统与量子比特之间的物理距离过远，这不仅增加了系统复杂性，也成为量子相干性维持的巨大障碍。港大团队通过碳化硅实现的超节能低温神经元芯片，直接将控制逻辑推向了量子比特的“家门口”，极大地简化了布线，降低了热负荷，这无异于为量子计算的“高速公路”铺平了最后一层沥青。一旦这种芯片实现商业化量产，将加速量子计算机从实验室走向实际应用，从而催生万亿级的量子计算服务和应用市场。
其次，这项研究的材料选择——碳化硅——彰显了团队的战略眼光和技术前瞻性。碳化硅作为第三代半导体材料，因其优异的耐高温、高压、高频特性，已在电动汽车、5G通信等领域大放异彩。现在，港大团队又发掘了其在极低温下的独特“S形”NDR效应，并将其转化为脑启发计算的基石。这种“一材多用”的特性，不仅降低了研发成本和制造门槛，更重要的是，它能够直接利用全球现有碳化硅产业链的产能，这对于一项前沿科技的快速商业化至关重要。这意味着，从实验室到晶圆厂，再到最终产品，其路径将比从零开始研发新材料的周期大大缩短，具备强大的市场竞争力。
最后，深空探索的应用前景更是为这项技术增添了科幻般的想象力。在月球两极、火星极冠甚至太阳系边缘的冰冷世界，传统电子设备因无法承受极端低温而失效，限制了探测器的自主处理能力。而这款能在接近绝对零度下工作的芯片，将赋予深空探测器前所未有的“智能大脑”，使其能在远离地球指令的情况下，进行复杂的数据分析、故障诊断甚至自主决策。这不仅能提高深空任务的成功率和效率，也可能彻底改变人类探索宇宙的方式，开启一个由“低温智能”驱动的深空探索新纪元。
综上所述，港大的这项研究并非简单的技术进步，而是一次深刻的范式转变。它不仅解决了当前量子计算的瓶颈，更以其材料的普适性和应用的广阔性，展现出颠覆多个高科技产业的巨大潜力，值得资本市场和战略投资者密切关注。
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📰 来源: [sciencedaily.com](https://www.sciencedaily.com/releases/2026/06/260612032024.htm)