量子芯片還用光刻機嗎?有什麼進展?

Roy頭


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【量子芯片會不會是我們突破光刻機束縛的最主要方式?現在的量子芯片進展如何】

從目前來看,我覺得我們聽到的所有突破的內容,很多都是新聞上的。比如之前的中科大和浙大的都採用了高量子比特芯片,並且還通過實驗驗證了24-Qubit 量子芯片的正確性;浙大方面,經過多家研究院的合作,合作開發出具有 20 個超導量子比特的量子芯片,實現全局糾纏,更是刷新了固態量子器件中生成糾纏態的量子比特數目的世界紀錄。

我們在最近還知道的是,南京大學的馬小松教授團隊通過對芯片上光子的路徑模式進行編碼,最終實現了有源集成光量子芯片。可以說不管是中科大、浙大還是南大,可以說在量子芯片領域,我們確實走在了前沿。

現在的芯片技術是實際上通過光刻機等進行光刻,多道程序實現芯片的製成;而量子芯片需要量子計算,而數字集成電路芯片進行的是數字計算,從這個角度,就能發現它們的本質的不同。而且據說新加坡南陽工業大學開發了正常芯片百分之一大小的新型量子通信芯片,說明相比現在的芯片,除非是技術方面能夠達到量子芯片光刻機的要求,否則很難達到量子芯片的要求。

其實,我們覺得量子芯片更多隻是在實驗室中,雖然我們對於它的期待值很高;但是,至少有相當長一段時間,它還是處於一種實驗室的路子。我們確實期待在光刻機領域有所作為,不過還是需要一定的時間的。

好在我們在別的方面已經不斷的提升或者打破國際的技術束縛,比如武漢光電國家研究中心的一家團隊據說已經成功推出了一臺9nm光刻機通過使用遠場光學,雕刻最小線寬為9nm的線段,實現了從超分辨率成像到超衍射極限光刻製造的突破和創新。因此,我們應該保持絕對的期待。


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由於光刻機買不到最先進的產品,芯片工藝落後於臺積電,為什麼不改變我們的思路呢?目前,我們很難趕上世界光刻機和芯片製造技術的發展水平。

  據中科院有關專家採訪,

  在經過中國科學院院士的不懈努力,我國自主開發的2種納米芯片技術在關鍵技術上取得了重大突破。

  最近有網友提出,為什麼不改變一種思維方式呢?專注於量子芯片、光學芯片技術的研究和開發,以達到一種超越的方式。最近,網上出現了很多關於量子芯片的新聞。

  確實,我們是否能正確地改變我們的想法,但最基本的工業系統仍然必須努力發展,團結全國和所有能夠團結一致的力量,打破美國的技術障礙。

  重要的是要知道,世界芯片技術的研究和發展仍然主要以5納米技術為基礎,並試圖探索3納米芯片的研究和開發。中國科學院在2納米芯片領域的宣佈已經是世界前沿的一項突破,也將被視為我國芯片技術發展史上非常耀眼的一步。

  美國對限制的武斷政策給高通帶來了一個黑暗時刻。因為世界其他國家都會擔心科技企業,也許有一天會輪到他們自己。因此,不僅是國內企業,還有韓國和日本,都有意或無意地降低了對高通的依賴。

  國內小米、奧普開始轉向聯發、體和三星共同開發芯片,並與韓國和日本公司達成戰略。

  革命性技術的出現將使最初的壟斷巨頭瞬間崩潰。下一代光學芯片和量子芯片即將問世。

  現在中國不能只盯著硅片,把太多的精力放在忽視尖端技術的積累上,總是跟在別人的屁股後面。硅片要發展,基礎科學研究不能丟,雙手要硬!

  如果我們在量子芯片的開發上取得成功,它將具有深遠的意義。屆時,美國主導的西方硅芯片壟斷體系可能崩潰。你認為我們能繞道超越西方技術嗎?

  當時,美國走數字化道路,日本不相信堅持極端研究模擬信號,最終落後於美國!那你為什麼不研究量子芯片光學芯片呢?如果它能工作呢?

  中國的智慧從來沒有被摧毀過,中國想要做的事情肯定會實現的。

  一切皆有可能,技術總是顛覆性的,時代在變化,我相信這是一個偉大的創新!


歷史檔案館


量子芯片就是將量子線路集成在基片上,進而承載量子信息處理的功能。借鑑於傳統計算機的發展歷程,量子計算機的研究在克服瓶頸技術之後,要想實現商品化和產業升級,需要走集成化的道路。超導系統、半導體量子點系統、微納光子學系統、甚至是原子和離子系統,都想走芯片化的道路。從發展看,超導量子芯片系統從技術上走在了其它物理系統的前面;傳統的半導體量子點系統也是人們努力探索的目標,因為畢竟傳統的半導體工業發展已經很成熟,如半導體量子芯片在退相干時間和操控精度上一旦突破容錯量子計算的閾值,有望集成傳統半導體工業的現有成果,大大節省開發成本。

半導體的產業鏈非常之長,做一個芯片最起碼需要IC(集成電路)設計、芯片製造、封裝、測試四個基本步驟。阿里此次投資成立的平頭哥是做IC設計的,而我國最不落後的恰恰就是IC設計,擁有包括華為海思、紫光展訊等等一大批還算有實力的企業。

中國芯片落後於人主要是指芯片製造環節落後於人,而芯片製造落後於人主要是光刻機落後於人。據重器君瞭解,我國目前成功商業化的光刻機最高分辨率只能達到90納米,而荷蘭的ASML早就量產了7納米光刻機,正在向5納米及以下進軍,兩者差距最樂觀估計也在10以上。

中國在光刻機上與國外差距巨大

可以說,IC設計只要程序員肯花時間敲代碼,幾個月就能設計出一款高端手機芯片。而半導體加工設備以及芯片製造上的差距,沒有數十年如一日的科技積累和上萬億的資本砸下去是絕對抹不平的。

與此同時,我國的芯片進口卻屢創新高,今年前半年就進口了1467.05億美元的芯片,比去年同期暴增35%。我國芯片對外依存度遠遠超過石油對外依存度,時刻都有被人掐脖子的風險,這對我們這個追求獨立自主、謀求民族復興的國家來說是不能忍受的。

半導體大基金才是中國芯片崛起的關鍵

於是在2014年,由國家財政、國開金融、中國菸草、中國移動等國有資本共同出資成立半導體大基金,第一期募集1387億人民幣,第二期募集資本預計超過2000億人民幣,以此為基礎撬動上萬億資金來扶持中國整個半導體產業鏈。這才是中國芯片崛起的根本,阿里在這樣的大手筆面前,簡直就如同過家家。

當然了,多一個人就多一分力量,馬雲最起碼心裡還想著搞芯片,比那些搞房地產、賣廣告、賣遊戲的不知道高到哪裡去了。






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