合肥科研團(tuán)隊(duì)造出量子芯片“地基”

(資料圖)

8月10日，記者從量子計(jì)算芯片安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室獲悉，位于合肥的科研團(tuán)隊(duì)近日成功研制出第一代商業(yè)級(jí)半導(dǎo)體量子芯片電路載板，這成功填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)此前在該領(lǐng)域的空白，打破國(guó)際上的技術(shù)壁壘。

小小的量子芯片是如何發(fā)揮性能的呢？依靠的就是與其相適配的量子芯片電路載板，為其搭建起量子芯片與量子計(jì)算測(cè)控系統(tǒng)的“信號(hào)溝通橋梁”。此次，位于合肥的本源量子計(jì)算科技（合肥）股份有限公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)成功研制出第一代商業(yè)級(jí)半導(dǎo)體量子芯片電路載板，該載板最大可支持6比特半導(dǎo)體量子芯片的封裝和測(cè)試需求，使得半導(dǎo)體量子芯片可更高效地與其他量子計(jì)算機(jī)關(guān)鍵核心部件交互聯(lián)通，將充分發(fā)揮半導(dǎo)體量子芯片的強(qiáng)大性能。

量子計(jì)算機(jī)具有比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)更高效的計(jì)算能力和更快的運(yùn)算速度。谷歌、微軟、英特爾等全球科技巨頭在量子計(jì)算的推進(jìn)上采取了超導(dǎo)、半導(dǎo)、離子阱，超冷原子等多種不同的技術(shù)路線。其中半導(dǎo)體量子計(jì)算因其自旋量子比特尺寸小，良好的可擴(kuò)展性、與現(xiàn)代半導(dǎo)體工藝技術(shù)兼容等優(yōu)點(diǎn)，被視為有望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量子計(jì)算機(jī)處理器的強(qiáng)有力候選者之一。

要實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體量子計(jì)算，需要該體系下穩(wěn)定、可控的量子比特，芯片載板則扮演了支持量子芯片與外界測(cè)量鏈路及測(cè)控設(shè)備建立穩(wěn)定連接的關(guān)鍵角色。但該領(lǐng)域資金投入大、技術(shù)壁壘高導(dǎo)致整體研發(fā)周期長(zhǎng)，研發(fā)難度大。目前國(guó)際上生產(chǎn)半導(dǎo)體量子芯片載板的僅有丹麥的一家量子計(jì)算硬件公司。

“這款半導(dǎo)體量子芯片載板是本源量子研發(fā)團(tuán)隊(duì)自主研制的，成功填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域空白，打破國(guó)際上的技術(shù)壁壘，實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)際前沿技術(shù)的追趕。”量子計(jì)算芯片安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任賈志龍介紹，量子芯片載板是量子芯片封裝中不可或缺的一部分，量子芯片的載版就好比城市的“地基”，它能夠?yàn)榘雽?dǎo)體量子芯片提供基礎(chǔ)支撐和信號(hào)連接，其上集成的電路和器件可有效提升量子比特信號(hào)讀取的信噪比和讀出保真度，確保量子芯片穩(wěn)定運(yùn)行。

“該載板高度集成了各類量子功能器件和電路功能單元，提升了量子芯片的操控性能?！辟Z志龍表示，研發(fā)出這款半導(dǎo)體量子芯片載板可以節(jié)約我國(guó)在半導(dǎo)體量子計(jì)算技術(shù)路線的研發(fā)生產(chǎn)成本，也標(biāo)志著我國(guó)半導(dǎo)體量子計(jì)算芯片封裝技術(shù)進(jìn)入到全新階段。

合報(bào)科學(xué)+融媒體工作室 合肥通客戶端-合報(bào)全媒體記者 劉暢司晨

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