近两年,EUV光刻机一直聚焦着国人的目光,原因无他,这项价值1.2美元的设备是我们芯片国产化道路上最大的“藩篱”。其构造极其精密复杂,全球能生产的只有荷兰光刻巨头ASML,但由于老美的干预,以至于它始终无法对华出口。
不过,随着传统硅基芯片制程精度的不断提升,在3nm节点已经逼近了物理极限,全球很多地区都开始积极的寻找新型半导体材料或者新型芯片,来实现对传统芯片的替代。虽然碳基芯片被寄予厚望,但量子芯片才是半导体材料的终极形态。
在理论上,量子芯片的制造甚至可以绕开EUV设备。因此,量子技术一直是各国科技竞争的关键领域,其重要性丝毫不亚于光刻机。
量子理论是由普朗克在19世纪末20世纪初所提出的,相比之下,西方在该领域的研发起步要比我们早很多,比如美企谷歌的量子计算机“悬铃木”,其“量子霸权”地位保持了很多年。
令人振奋的是,中科院士潘建伟教授带领的中科大科研团队,在去年12月份研发出了首台国产量子计算机原型“九章”,可操控76比特,打破了“悬铃木”保持的53个比特的记录。虽然在计算运行效率上,“九章”要比“悬铃木”更快,但就事而论,两者之间的差距并没有想象中的那么多,我们也无法确切地将其定义为反超。
然而,没想到好消息来得这么快,仅过了一年时间,中科大就在“九章”的基础上完成了关键技术的突破,并成功打造出了“九章二号”。
据悉,“九章二号”可操控113比特,有114个模式。实验结果显示,同样的特定问题,“九章二号”的处理效率得到了大幅提升,远远地甩开了谷歌“悬铃木”,实现了真正的量子优越性。也就是说,随着“九章二号”的出现,我们在量子领域做到了对美企的全面反超!
或许有人会问,突破量子关键领域与芯片有什么关联?要知道,量子技术的应用范围远不止计算机、通信,其应用领域还包括了人工智能、航天航空、密码破译、半导体芯片等重要领域。
很显然,中科大在量子关键技术上的突破,将在很大程度上推动我国量子芯片产业的发展,甚至可以成为我们打破西方芯片封锁、实现弯道超车的一把“利刃”。
虽然量子芯片还不够成熟,目前由于技术、价格、市场等多方面原因的限制,还无法正式商用,但这并不能否定中科大在量子领域所做出的巨大贡献,以及此次技术突破的重大意义。
可以预料,随着科学家们的不断研发和探索,我国将进一步巩固在量子竞争中的领先地位,必然也会成为全球首个将量子技术深入应用在半导体产业中的国家。至于EUV光刻机,未来或许我们就再也不需要了。