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英特尔发布全新硅自旋量子比特芯片

来源：人民邮电报作者：邢燚 2023-06-20 09:59:58

日前，英特尔发布了包含12个硅自旋量子比特的全新量子芯片Tunnel Falls。这款芯片是英特尔迄今为止研发的最先进的硅自旋量子比特芯片，使用了英特尔数十年积累的晶体管设计和制造能力。

这款量子芯片是在英特尔晶圆工厂里300毫米硅晶圆上生产的，借助了英特尔领先的晶体管工业化制造能力，如极紫外光刻技术以及栅极和接触层加工技术。在硅自旋量子比特中，单个电子的自旋状态(上/下)对应着信息编码(0/ 1)。硅自旋量子比特本质上是一个单电子晶体管，因此英特尔能够采用与标准CMOS(互补金属氧化物半导体)逻辑生产线类似的流程制造它。

英特尔认为，硅自旋量子比特比其他量子比特技术更有优势，因为其可以借助先进晶体管类似的生产技术。硅自旋量子比特的大小与一个晶体管相似，约为50×50纳米，是其他类型量子比特的一百万分之一，并有望更快实现量产。《自然·电子学》期刊上的一篇论文表示，硅可能是最有机会实现大规模量子计算的介质。

同时，借助先进的CMOS生产线，英特尔可以通过其创新的制程控制技术提高芯片良率和性能。数据显示，Tunnel Falls的良率达到95%，实现了与CMOS逻辑制程接近的电压均匀性。此外，英特尔可在每块晶圆上实现超过24000个量子点。此外，Tunnel Falls能够形成可被相互隔离或同时操控的4到12个量子比特。

接下来，英特尔将继续提高Tunnel Falls的性能，并将其和英特尔量子软件开发工具包整合在一起，集成到英特尔的量子计算堆栈中。此外，基于制造Tunnel Falls的经验，英特尔已经开始研发下一代量子芯片，预计将于2024年推出。

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编辑：张煜洁

关键词：芯片半导体英特尔