英特爾與荷蘭量子機(jī)構(gòu)制造首個(gè)大規(guī)模硅量子比特
近日,英特爾宣布與荷蘭量子計(jì)算研究中心QuTech合作,成功制造了首個(gè)大規(guī)模硅量子比特。
量子計(jì)算機(jī)的制造離不開量子比特。硅量子比特,是硅基納米級(jí)器件中所捕獲的單個(gè)電子自旋量子比特。硅基納米級(jí)器件的一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)在于它與傳統(tǒng)晶體管相似,因此半導(dǎo)體領(lǐng)域的知識(shí)、技能與設(shè)備可以潛在應(yīng)用于生產(chǎn)高產(chǎn)量、低瑕疵的量子比特器件。 此次,首個(gè)大規(guī)模硅量子比特由英特爾和QuTech在位于俄勒岡州希爾斯伯勒的英特爾D1制造工廠完成。QuTech由荷蘭代爾夫特理工大學(xué)(TU Delft)和荷蘭應(yīng)用科學(xué)研究組織(TNO)組建。相關(guān)成果發(fā)表在《自然·電子學(xué)》(Nature Electronics)上,是英特爾公司首次通過(guò)同行評(píng)審證明在300毫米硅晶圓上能夠成功制造量子比特的一項(xiàng)研究。圖片來(lái)自《自然·電子學(xué)》(Nature Electronics) 據(jù)悉,前述生產(chǎn)工藝可以在單個(gè)晶圓上利用多個(gè)硅自旋量子比特制作超過(guò)一萬(wàn)個(gè)陣列,芯片產(chǎn)率超過(guò)95%。在量子比特?cái)?shù)量和產(chǎn)量方面,該研究成果都顯著高于目前大學(xué)和實(shí)驗(yàn)室的研究成果。 該工藝采用晶體管制造技術(shù),包括光學(xué)光刻技術(shù),以生產(chǎn)硅自旋量子比特,并與英特爾公司最新一代互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)芯片所用設(shè)備相同。這項(xiàng)研究在量子芯片規(guī)模化道路上邁出關(guān)鍵一步,表明量子比特最終有可能在相同的工業(yè)制造設(shè)備中,與傳統(tǒng)芯片一起進(jìn)行生產(chǎn)。 “量子計(jì)算有潛力為高性能計(jì)算領(lǐng)域的特定應(yīng)用提供指數(shù)級(jí)性能,”英特爾量子硬件主管James Clarke說(shuō)道,“我們的研究證明,要生產(chǎn)一個(gè)全面的量子計(jì)算機(jī)未來(lái)是可以實(shí)現(xiàn)的,并且可以在當(dāng)今的芯片工廠生產(chǎn)。我們期待著繼續(xù)與QuTech合作,利用我們?cè)诠柚圃祛I(lǐng)域的專業(yè)知識(shí),釋放量子技術(shù)的所有潛能。” 此前,為了加速研發(fā)量子設(shè)備,英特爾還與美國(guó)能源部(DOE)展開合作,預(yù)計(jì)將在2022年內(nèi)向美國(guó)能源部阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室交付其首個(gè)量子計(jì)算試驗(yàn)臺(tái),用于制造和測(cè)試新的量子材料和設(shè)備。 |




