问下量子科技发展前景时代的研发怎么样？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2024-01-07 04:30 标签： 量子科技发展前景
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西方始料未及，中国第1条量子芯片正式投产，光刻机白限制了？芯片是现代工业的大脑，很多电子产品没有芯片就会陷入瘫痪当中，所以芯片是夺取制造业制高点的关键。尤其是在未来人工智能高速发展的情况下，高端芯片更是有可能成为决定各个国家产业竞争力的关键因素之一。也正因为意识到芯片的重要性，所以最近几年全球各国都非常注重对芯片的发展，有些国家为了保证他们继续领先地位，甚至通过一些乱七八糟的手段来限制其他国家半导体产业的发展。对于西方这种限制措施，包括我国在内的其他国家也在积极寻找替代方案，其中量子芯片就是我国实现突破的关键技术之一。相比传统芯片来说，量子芯片功能更强大，计算速度也更快。比如6月初，中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳、刘乃乐等组成的研究团队基于“九章”光量子计算原型机完成了对“稠密子图”和“Max-Haf”两类图论问题的求解，相比全球最快超级计算机使用当前最优经典算法精确模拟同一实验的速度快约1.8亿倍。而且如今中国的量子芯片研发已经处于全球前列，中国第1条量子芯片已经正式投产。6月末，位于合肥的本源量子计算科技公司第1条量子芯片生产线正式投产，这是中国第一家量子计算公司，我国第1台交付使用的量子计算机也将在这诞生。那这条量子芯片生产线到底长啥样呢？它有什么强大的功能呢？量子芯片是一种比较新的概念，所以它的生产过程跟传统的硅基芯片还是有一些差别的，在生产的过程当中，使用到的设备主要包括低温电子器件、量子芯片放大器、量子芯片测试仪、量子芯片探针卡等。具体生产过程主要是在硅基单量子点上生产量子点，再通过仪器加工成量子芯片，最后再将这些量子芯片放入到量子计算机当中进行最后的调试。相比量子芯片的制造而言，量子计算机的制造就非常复杂了，量子计算机最核心的技术就是量子体比特的实现。在运行的过程当中，量子比特通过减少量子纠缠关系、控制量子纠缠关系以及对比特进行操作来实现计算。整个制造过程需要使用到多种仪器和设备进行加工和调试，比如Si/Ge电子学制程、光刻工艺和强出射等。从整体来说，这种量子芯片的制造过程要比普通的芯片环节更少，但技术要求明显更高。说到这，很多网友可能比较关注一些问题。第一、量子芯片生产所使用的设备是国产还是进口？大家都知道目前我国的芯片行业之所以迟迟没有太大的突破，最直接的一个原因是我们有很多核心设备都没有掌握技术，都需要从外部进口，尤其是对于14纳米以下的芯片制造，很多先进设备对外部依赖度比较大，一旦外部限制向我国出口这些先进设备，我们就很难有太大的突破。比如最近一段时间，日本、荷兰等一些国家就出台措施限制向中国出口一些先进半导体设备，其目的就是为了限制中国14纳米以下先进芯片的发展。正因为有了这种经历，所以很多人都非常关注我国量子芯片的生产设备到底是国产还是从外部进口？至于量子芯片生产过程当中需不需要用到一些进口设备，我们不太清楚，但可以肯定是，我国量子芯片已经形成了相对比较完善的产业链，我们已经成功开发出国产自主量子芯片设计软件及国产量子芯片无损检测(比如NDPT-100无损探针仪)，激光修复(比如 MLLAS-100激光退火仪)等核心硬件设备，这些设备就像传统芯片制造过程的光刻机一样，是量子芯片的工业母机，所以对外部的依赖度明显要比传统芯片低很多。第二、量子芯片生产需要用到光刻机吗？在传统的芯片制造过程当中，光刻机是非常核心的一个设备，光刻机占整个芯片的生产成本可以达到25%左右。而光刻机一直是我国半导体行业的一个痛点，目前全球最先进的光刻机被荷兰的ASML垄断，想要制造7纳米以下芯片，只能采购他们的EUV光刻机。因为有垄断优势，所以ASML的光刻机售价非常昂贵，一台先进光刻机售价都达到1亿美元以上，用于制造2纳米的最先进光刻机甚至达到4亿美元，一台光刻机就差不多可以买三台空客A320飞机了。但就算EUV光刻机再贵，我们有钱也买不到，因为各种各样的原因，ASML不能向我国出口EUV光刻机，所以导致我国的先进芯片制造没法取得太大的突破。那在量子芯片的生产过程当中，是否需要用到光刻机呢？我们是否会被外部卡住脖子呢？首先可以肯定的是，在量子芯片的生产过程当中，有部分工艺和零部件确实需要用到光刻机，只不过对光刻机的工艺要求并不是很高。比如微观光路就可以采用传统的中低端光刻机进行制造，这种中低端光刻机我国就可以自行生产。但光刻机并不是量子芯片最核心的机器，量子芯片最核心的设备是激光设备以及无损探测仪等，目前这些核心设备我国已经实现了独立自主，所以不用担心被别人卡住脖子。这意味着未来如果我我国的量子芯片能够得到大范围的应用，我们就能够摆脱对西方先进光刻机的依赖。对于这种突破，我相信西方很多国家都是始料未及的，他们千方百计限制向中国出口光刻机等一些先进半导体设备，但如果中国能够在激光芯片领域实现新的突破，那就让他们限制了个寂寞。当然，目前量子芯片的应用还处于初级阶段，短期还很难进入大家的日常生活，所以我们还没法摆脱对光刻机的依赖，国产芯片想要生产14nm以下的芯片，还是得依赖进口ASML的光刻机，这是短期内最优的路线。但未来随着量子芯片技术的不断进步，随着量子计算机量子芯片尺寸的不断减小，我相信迟早有一天我们会走出具有中国特色的半导体路线，到时就不用看其他国家的脸色了。毒舌财经 原创
2023-7-5 08:04 · 来自广东 · 优质财经领域创作者

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