Gute Nachrichten über den Photonen-Quantenchip meines Landes verbreiten sich, die EUV-Lithographiemaschine ist zu einem "verlassenen Kind" geworden?

Ich erinnere mich noch, dass im Jahr 18/19 das beliebteste Wort im heimischen Wissenschafts- und Technologiekreis "auf einer Kurve überholen" war. Heutzutage, wenn immer mehr heimische Halbleiterfirmen ihr Herz versenken, um Chips herzustellen, wird der Begriff "Überholen in Kurven" nicht so oft erwähnt. Wahrscheinlich, weil, nachdem man die Scham kennen gelernt hat, nur die Kunst nicht gut ist.
Zu
Nachdem die heimische Chipindustrie von der US-Regierung ins Visier genommen wurde, wurden die Mängel vollständig aufgedeckt und EDA-Designsoftware, Halbleitermaterialien, EUV-Lithographiemaschinen usw. Unter der Politik der US-Regierung, den ersten Schuss zu schießen, haben die meisten aufstrebenden Halbleiterunternehmen die Entwicklungsstrategie gewählt, sich zurückzuhalten und zu versuchen, Mut zu machen.
Zu
Die industrielle Haltung von heimischen Chips war in den letzten zwei Jahren zwar sehr gering, aber die Idee und Praxis des "Überholens in Kurven" wurde keinen Moment wirklich unterbrochen. Es ist ein sehr wichtiger Versuch, die Ökologie des Traditionellen zu ändern Chipindustrie durch Quantenkommunikationstechnologie.
Zu
1
Neuer Fortschritt des Teams von Akademiker Guo Guangcan
Kürzlich hat das Team um Akademiker Guo Guangcan von der University of Science and Technology of China originelle Fortschritte in der Quantenspeicher- und Quantennetzwerkforschung gemacht, die Ergebnisse wurden am 19. Juli in der international renommierten Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht. Im Detail betrachtet stellt das Ergebnis eine Innovation im Bereich Photonenecho dar. Es wurde ein Erfindungspatent für das "rauschfreie Photonenecho" angemeldet, das mit unabhängigen geistigen Eigentumsrechten in der ursprünglichen Quantenspeicherlösung meines Landes verwendet werden kann.
Zu
In der Implementierung kombiniert die Lösung kreativ verschiedene Frequenzsteuerpulse und zwei Refokussierungsprozesse, so dass das obere Energieniveau des emittierten Photonenechos und das obere Energieniveau der Restpopulation unterschiedliche Energieniveaus sind, sodass es durch die . gefiltert werden kann Spektrum Eliminieren Sie das spontane Emissionsrauschen strikt und lösen Sie das Problem, dass das obere Energieniveau der Photonenechoemission und das obere Energieniveau der Restpopulation notwendigerweise auf dem gleichen Energieniveau verunreinigt sind, so dass die Technologie im Quantenbereich verwendet werden kann Feld.
Zu
Die Gutachter von "Nature Communications" halten dieses Programm für eine wichtige Entwicklung hin zu einem leistungsfähigen Quantenspeicher.
Zu
Brandneue Chipspur
Quantenchips galten schon immer als historische Gelegenheit, die man sich inländischen Chips nicht entgehen lassen sollte. Per Definition integriert ein Quantenchip Quantenschaltungen auf einem Substrat, trägt dann die Funktion der Quanteninformationsverarbeitung und gilt als das „Gehirn“ des „Computers der Zukunft“. Natürlich vollzieht sich die Umwandlung traditioneller Chips in Sub-Chips nicht über Nacht und hat in dieser Zeit mehrere Phasen durchlaufen.
Zu
Der erste ist der Vorschlag der Halbleiter-Quantenpunkttechnologie. Die Kerntheorie von Halbleiter-Quantenpunkten ist, dass eine Ein-Qubit-Logikgattersteuerung und ein Zwei-Qubit-gesteuertes NOT-Gatter mit jeder universellen Quantenlogikgattersteuerung kombiniert werden können.Diese Methode bietet eine bequeme Steuerung, ultraschnelle Geschwindigkeit, Integration und Parallelität Kompatibel mit wichtigen Vorteilen wie der traditionellen Halbleiterelektroniktechnologie, legt es die Grundlage für die Entwicklung praktischer Halbleiter-Quantencomputer.
Zu
Allerdings hat die Halbleiter-Quantenpunkt-Technologie auch Nachteile.Sie nutzt die Austauschwechselwirkung zwischen benachbarten Quantenpunkten undQubits, um Multi-Bit-Quanten-Logikgatter-Operationen zu erreichen.Die logischen Gatter-Operationen zwischen nicht benachbarten Qubits müssen durcheine Reihe benachbarter Gatter passieren. Die Kombination von Operationen ist abgeschlossen, was die Anzahl und Schwierigkeit der Logikgatteroperationen im Berechnungsprozess stark erhöht.
Zu
Nach Halbleiter-Quantenpunkten sind supraleitende Qubit-Systeme zum Mainstream geworden. Letztere nutzt Konzepte wie supraleitende Transmissionsresonanzkavitäten, um einen Quantendatenbus zu realisieren, bei dem Halbleiterquantenpunkte mit nicht benachbarten Qubits gekoppelt werden, was das Problem der Informationsübertragung zwischen nicht benachbarten Quantenpunkten löst.
Zu
Derzeit sind heimische Unternehmen bereits entschlossen, die Industriekette der supraleitenden Qubit-Systeme vollständig zu öffnen. Vor nicht allzu langer Zeit haben Hefei Benyuan Quantum und Hefei Jinghe Integrated Circuit Co., Ltd. eine Kooperationsvereinbarung unterzeichnet.Die beiden Parteien werden gemeinsam ein Benyuan-Jinghe Quantum Chip Joint Laboratory aufbauen, das sich der Entwicklung der gesamten Kette vom Quantenchip-Design widmet zum Verpacken und Testen. Aktuell hat das Unternehmen zwei supraleitende Quantenchips auf den Markt gebracht, den 6-Bit Kuafu KF C6-130 und den 24-Bit Kuafu KF C24-300.
Zu
2
Kuafu KF C24-300 (Bildquelle: Origin Quantum offizielle Website)
Zu
Dann zurück zum Thema unseres Artikels: Das Team um Akademiker Guo Guangcan hat den Fortschritt optischer Qubits in der Quantenspeicherung durch die „rauschfreie Photonenecho“-Technologie vorangetrieben, die ein weiteres wichtiges Hindernis für die Realisierung optischer Quantenchips beseitigt hat. Quantum hat viele obskure Theorien, einschließlich Quantensuperposition, Quantenkollaps und Quantenverschränkung. Unter ihnen muss Quantencomputer Quantenverschränkung realisieren, um Informationsverarbeitung zu realisieren, und je mehr Verschränkung, desto besser. Der Quantenspeicher soll Informationen durch Lichtquanten übertragen und Informationen durch Atome speichern. Der auf der Lichtquanten-Echo-Technologie basierende Speicher verwendet hauptsächlich das Prinzip der kontrollierten reversiblen ungleichmäßigen Verbreiterung. Nachdem das Medium das Lichtsignal vollständig absorbiert hat, gibt es dasselbe wieder frei nach einer gewissen Zeit Das Echosignal des Quantenzustands. Der ursprüngliche Plan wird unweigerlich das Problem der Lärmbelästigung haben, was schließlich zu Informationsverzerrungen führen wird.Das Team um Akademiker Guo Guangcan hat dieses Problem gelöst.
Zu
Dem Team von Akademiemitglied Guo Guangcan sind in den letzten Jahren immer wieder Durchbrüche im Bereich der optischen Quantenchips gelungen. Vor nicht allzu langer Zeit veröffentlichte das Team in Physical Review Letters Forschungsergebnisse: Basierend auf dem photonischen Energy Valley Hall-Effekt wurde Quanteninterferenz in der Energy Valley-bezogenen topologischen Isolator-Chipstruktur realisiert.
Zu
Neben dem Team von Akademiker Guo Guangcan ist auch das Team von Jin Xianmin von der Shanghai Jiaotong University ein repräsentatives Team im Bereich der optischen Quantenchips in meinem Land. Vor einigen Tagen schlug das Team von Jin Xianmin auch das erste skalierbare dedizierte optische Quantencomputing-Schema basierend auf einem photonisch integrierten Chip für physikalische Systeme vor und implementierte zum ersten Mal einen Quantenbeschleunigungsalgorithmus für das Problem der "schnellen Ankunft" in einem Experiment .
Zu
Da die Probleme auf dem Weg der optischen Quantentechnologie nach und nach überwunden werden, wird von der Chipindustrie erwartet, dass er einen Evolutionsweg schafft, der keine EUV-Lithographiemaschinen mehr benötigt. Hier ist der Unterschied zwischen Lichtquantenchips und elektronischen Chips zu erwähnen. Der Fortschritt bei elektronischen Chips besteht darin, Transistoren immer kleiner zu machen und eine höhere Systemleistung pro Chipfläche zu erreichen.Daher wird sich der Herstellungsprozess von elektronischen Chips über 14 nm, 10 nm, 7 nm und 5 nm bis nach unten erstrecken. Wenn der Prozess 7 nm und darunter erreicht, ist die EUV-Lithografiemaschine unverzichtbar.Wenn die EUV-Lithografiemaschine zu einem "Steckhals"-Link wird, kann mein Land nicht in den Bereich der Herstellung von elektronischen Chips unter 7 nm eintreten.
Zu
Im Gegensatz dazu hat der Photonenchip aufgrund des Übertragungsmediums selbst die Vorteile einer hohen Geschwindigkeit, eines geringen Stromverbrauchs und einer Anti-Interferenz.Gleichzeitig verfolgt der Photonenchip nicht den extrem fortschrittlichen Herstellungsprozess, und der ausgereifte Prozess kann spielen die Vorteile der hohen Leistung des Systems. , Ist in den Bereichen Computer, Übertragung, Speicherung und Anzeige weitgehend optimistisch.
Zu
Vom Konzept bis zur Landung
Die Quantenkommunikationstechnologie wird in unserem Land sehr geschätzt, und die meisten aktuellen Forschungen basieren auf der Quantenverschränkungstheorie der Lichtquantenkommunikationstechnologie. Der akademische Abschluss hat die technischen Probleme im Zusammenhang mit Photonen immer wieder aus technischer Sicht gelöst, aber um die Landung zu erreichen, bedarf es noch der Beteiligung der Industrie.
Zu
Aus Sicht des Fortschritts hat mein Land bereits mit der Industrialisierung im Bereich der quantensicheren Kommunikation begonnen und ist international führend. Im September 2017 wurde die weltweit erste quantensichere Kommunikationsverbindungsleitung, die Peking-Shanghai-Stammleitung, offiziell eröffnet. In Zukunft wird solche Kommunikationssicherheitstechnologie eine große Rolle bei der Entwicklung militärischer und ziviler Bereiche spielen. Gegenwärtig wurde eine große Anzahl inländischer börsennotierter Unternehmen in das Konzept der "Quantenkommunikation" aufgenommen, darunter Yaguang Technology, Guodeng Electronics, Hengtong Optoelectronics und China Great Wall.
Zu
Im Bereich Chips haben wir das Potenzial von Lichtquantenchips und die Möglichkeit zum „Überholen in der Kurve“ gesehen. Natürlich sagen einige Leute, dass es nicht möglich ist, eine Kurve zu überholen, wenn alle mit hoher Geschwindigkeit fahren, und es ist nur möglich, die Spur zu wechseln. Derzeit gibt es bereits heimische Unternehmen, die Quantenchips herstellen.Wenn die Vision dieser Unternehmen endlich verwirklicht wird, dann haben wir tatsächlich einen neuen Weg eingeschlagen.