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近日，處理器龍頭英特爾實(shí)驗(yàn)室和組件研究組織在加拿大魁北克舉行的2022年硅量子電子研討會表示，實(shí)驗(yàn)室和零部件研究部門已展示硅自旋量子運(yùn)算設(shè)備的業(yè)界最高產(chǎn)量規(guī)格和一致性。英特爾成功以現(xiàn)有硅基半導(dǎo)體制程生產(chǎn)量子運(yùn)算芯片，且良率達(dá)到了95%。這一成就代表了在英特爾晶體管制造工藝上擴(kuò)展和制造量子芯片的一個(gè)重要里程碑。
英特爾表示，該研究是使用英特爾第二代硅自旋量子運(yùn)算測試芯片執(zhí)行進(jìn)行的。芯片由美國俄勒岡州英特爾RonlerAcres晶體管研發(fā)單位GordonMoorePark開發(fā)，已成功交貨業(yè)界最大硅基自旋量子運(yùn)算芯片，量產(chǎn)芯片切出裸晶也表現(xiàn)高度均勻性，整個(gè)芯片良率有95%以上。
通過使用英特爾低溫探測器（一種在低溫（1.7開爾文或-271.45攝氏度）下運(yùn)行的量子點(diǎn)測試設(shè)備）測試設(shè)備，該團(tuán)隊(duì)隔離了12個(gè)量子點(diǎn)和四個(gè)傳感器，以確認(rèn)自旋量子運(yùn)算設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性。這一結(jié)果代表了業(yè)界最大的硅電子自旋器件，在整個(gè)300毫米硅晶片的每個(gè)位置都有一個(gè)電子。
這些芯片采用英特爾的極紫外（EUV）光刻技術(shù)制造，具有上述出色的均勻性和良率。低溫探測器的使用與強(qiáng)大的軟件自動化相結(jié)合，在最后一個(gè)電子上實(shí)現(xiàn)了900多個(gè)單量子點(diǎn)和400多個(gè)雙點(diǎn)，可以在不到24小時(shí)內(nèi)將其表征為比絕對零高1度。
跨晶圓良率使英特爾能夠在單電子狀態(tài)下自動收集晶圓上的數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)迄今為止最大的單量子點(diǎn)和雙量子點(diǎn)演示。與早期自旋量子運(yùn)算設(shè)備相比，提高芯片產(chǎn)量和均勻一致性，使芯片制造商能控制技術(shù)確定優(yōu)化制造過程。這代表了朝著商業(yè)量子計(jì)算機(jī)所需的數(shù)千甚至數(shù)百萬量子比特邁出的關(guān)鍵一步。
英特爾量子硬件總監(jiān)JamesClarke表示，公司繼續(xù)在使用自己的晶體管制造技術(shù)制造硅自旋量子比特方面取得進(jìn)展。實(shí)現(xiàn)的高產(chǎn)量和均勻性表明，在公司已建立的晶體管工藝節(jié)點(diǎn)上制造量子芯片是一種合理的策略，并且隨著技術(shù)成熟以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，是成功的有力指標(biāo)。
JamesClarke進(jìn)一步表示，“未來，我們將繼續(xù)提高這些設(shè)備的質(zhì)量并開發(fā)更大規(guī)模的系統(tǒng)，以這些步驟作為構(gòu)建模塊，幫助我們快速推進(jìn)。”
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