量子芯片研制有新进展具体指的是什么?

量子芯片研制有新进展具体指的是什么?,第1张

这几年芯片的热度是一直不降,特别是5G大量开发,新能源汽车的发展,对芯片的需求可谓达到了前所未有。所以全球都闹起了“芯片荒”。我国作为全球的最大芯片进口国,受到的影响也变得越来越大。不过,虽然目前某些芯片采购仍是受制于海外企业,但好消息是,在未来这种情况或将大为改观。因为量子芯片要来了。如果量子芯片可以成功研制,那么将完全改变目前的现状。

也许还是有不少人对量子芯片比较陌生。但是它已经在各电子强国之间竞相研发了。

那什么是量子芯片呢?

量子芯片就是在主面板上集成了量子电路,所以它是一种量子信息处理功能。量子计算机基于叠加与纠缠的量子力学特性,能够实现远超经典计算机的算力飞跃,被喻为信息时代的“核武器”,关系着国家的未来核心竞争力。而量子芯片就是这项颠覆性技术的核心环节。

与经典计算机中的CPU类似,量子芯片是量子计算机的中央处理器,也被称为QPU(Quantum Processing Unit),它集成了量子计算机的运算单元——量子比特。一块量子芯片的制造工艺越成熟、集成的量子比特数量越多,它的运算能力也就越强大。理论上,拥有300个量子比特的量子计算机所能运算的数据量超过整个宇宙的原子数量总和。

当前,进展最快的是超导量子技术。2019年10月,谷歌公司用一块53比特的超导量子芯片实现了量子优越性,证明了在某一特定问题上(随机量子电路采样)量子计算机超越经典计算机的能力。

国内的量子芯片

根据最新消息,合肥本源量子与合肥晶合集成电路公司已经签署合作协议,双方将共同建设本源-晶合量子芯片联合实验室。

按照规划,这个实验室将会实现从量子芯片设计到封装测试的全链条开发。也就是说,国内芯片企业将会通过研发量子的方式芯片对传统芯片设计、生产商进行弯道超车。

值得一提的是,目前国内量子芯片生产仍是以实验室加工为主。而想要实现量子芯片规模生产,就必然需要成熟的制造工艺和成熟的生产加工模式。

事实上,两家公司合力建造实验室,最终目的就是为了让量子计算芯片产线能够早日落地,这也是国内量子计算产业发展的最大阻碍。

而对于本源-晶合量子芯片联合实验室建立一事,美国院士詹姆斯更是直言,美国今后将无法继续拿芯片对中国做文章,芯片战争终于要结束了。相信未来中国的量子芯片也会在国际社会大放异彩。

量子芯片是现今世界上唯一采用微电子技术制造,用以提升人体能量功效、对抗现代科技环境污染、改善因现代生活所引致的病变之最新高科技保健产品。量子芯片使用积体/集成电路(IC或微芯片)科技,产生生物无线电频率(生物电波),交互作用于人类与动物的能量场。量子芯片经过十年的研究,十二次的改进,现在生产的是第十二代产品。量子芯片享有台湾及中国专利发明权。量子芯片的成功面世以经济及实用的方式为普罗大众提供了一个最简单有效的自然疗法以助保持健康。“量子芯片”是未来量子计算机的“大脑”。 近日,国际权威杂志《物理评论快报》发表了中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室郭国平研究组在量子芯片开发领域的一项重要进展。该成果由郭国平研究组及合作者完成,首次在砷化镓半导体量子芯片中成功实现了量子相干特性好、 *** 控速度快、可控性强的电控新型编码量子比特。

不能国内光电晶片生产线即将投产

自从芯片“断粮”以来,国内各大公司和研究机构都对芯片产生了浓厚的兴趣。在政府的支持下,国内的研究机构纷纷表示,将重点放在了光刻机的研发上。

据官方媒体报道,中国第一条在2023年将在北京建成投产的光子晶片生产线。光子晶片的速度比传统的晶片要快得多,再加上电阻率的优势,制作出来的光子晶片可以比传统的晶片快一千倍,功率也只有传统的电子晶片的九万分之一,而目前的技术,已经可以生产出比传统的5纳米、4纳米以上的电子晶片,而光子晶片所使用的材料则是二代InP、GaAS等,性能更好,生产成本更低,是新一代半导体技术的理想选择。

华为的量子技术取得突破性进展

去年十一月,华为公布了一项名为“超导量子晶片”的专利。简而言之,这个专利的最大作用就是减少量子位间的干扰,提高运算的准确度和运算速度。众所周知,量子芯片和常规的电子芯片有很大的区别,它的制造过程是将量子线路整合在基板上,通过物理上的“纠缠”“叠加”,让芯片的运算速度得到极大的提高,据说,在一些关键的运算过程中,集成了量子芯片的运算装置,可以比传统的运算设备快上千百倍。至于超导的量子晶片,则是可以直接绕过ASML的光刻机,利用现有的技术,进行大规模的生产。

美光绕开EUV光刻机

不能忽略的是,国外的一些大公司,也在努力攻克半导体的核心技术!美记忆芯片巨人美光日前宣布,一种基于1beta生产技术的Dram记忆体芯片已在一些手机厂商及晶片平台上进行了测试,并已投入生产。

所谓1beta工艺,就是由美光公司的专利技术、先进的材料、先进的工艺,将EUV光刻机转化为DUV光刻机,并将其性能提升15%,存储密度提升35%,最大传输速度为8.5G。


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