《電子技術(shù)應(yīng)用》
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英特爾在可擴(kuò)展硅基量子處理器領(lǐng)域取得突破

向量子實(shí)用性更進(jìn)一步
2024-05-15
來源:C114通信網(wǎng)

英特爾在《自然》雜志上發(fā)表的研究展示了單電子控制下高保真度和均勻性的量子比特,。

英特爾在《自然》雜志發(fā)表題為《檢測300毫米自旋量子比特晶圓上的單電子器件》的研究論文,展示了領(lǐng)先的自旋量子比特均勻性、保真度和測量數(shù)據(jù),。這項(xiàng)研究為硅基量子處理器的量產(chǎn)和持續(xù)擴(kuò)展(構(gòu)建容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)的必要條件)奠定了基礎(chǔ),。

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英特爾打造的300毫米自旋量子比特晶圓

英特爾的量子硬件研究人員開發(fā)了一種300毫米低溫檢測工藝,,使用互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)制造技術(shù),,在整個(gè)晶圓上收集有關(guān)自旋量子比特器件性能的大量數(shù)據(jù)。

量子比特器件良率的提升,,加上高通量的測試工藝,,讓英特爾的研究人員能夠根據(jù)更多的數(shù)據(jù)分析均勻性,這是擴(kuò)展量子計(jì)算機(jī)的重要一步,。研究人員還發(fā)現(xiàn),,這些晶圓上的單電子器件在作為自旋量子比特運(yùn)行時(shí)表現(xiàn)良好,門保真度達(dá)到了99.9%,。就完全基于CMOS工藝制造的量子比特而言,,這一保真度設(shè)立了業(yè)界領(lǐng)先水平。

自旋量子比特的尺寸較小,,直徑約為100納米,,因此密度高于其它類型的量子比特(如超導(dǎo)量子比特),從而能夠在相同尺寸的芯片上構(gòu)建更復(fù)雜的量子處理器,。英特爾使用了極紫外光刻(EUV)技術(shù)實(shí)現(xiàn)小尺寸自旋量子比特芯片的大批量制造,。

用數(shù)百萬個(gè)均勻的量子比特實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī),需要高度可靠的制造工藝,。憑借在晶體管制造領(lǐng)域豐富的專業(yè)積累,,英特爾走在行業(yè)前沿,利用先進(jìn)的300毫米CMOS制造技術(shù)打造硅自旋量子比特,。300毫米CMOS制造技術(shù)通常能夠在單個(gè)芯片上集成數(shù)十億個(gè)晶體管,。

在這些研究成果的基礎(chǔ)上,英特爾希望繼續(xù)取得進(jìn)展,,使用這些技術(shù)添加更多互連層,,以制造具有更高量子比特?cái)?shù)和更多連接的2D陣列,并在工業(yè)制造流程中實(shí)現(xiàn)高保真的雙量子比特門(2-qubit gates),。在量子計(jì)算領(lǐng)域,,英特爾未來的工作重點(diǎn)是通過下一代量子芯片繼續(xù)擴(kuò)展量子器件和實(shí)現(xiàn)性能提升。


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