英特爾測試完成以現有硅基半導體制程生產量子運算芯片

近日，處理器龍頭英特爾實驗室和組件研究組織在2022年硅量子電子研討會表示，實驗室和零部件研究部門已展示硅自旋量子運算設備的業界最高產量規格和一致性。英特爾成功以現有硅基半導體制程生產量子運算芯片，且良率達到了95%。這一成就代表了在英特爾晶體管制造工藝上擴展和制造量子芯片的一個重要里程碑。

英特爾表示，該研究是使用英特爾第二代硅自旋量子運算測試芯片執行進行的。芯片由美國俄勒岡州英特爾RonlerAcres晶體管研發單位GordonMoorePark開發，已成功交貨業界最大硅基自旋量子運算芯片，量產芯片切出裸晶也表現高度均勻性，整個芯片良率有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）下運行的量子點測試設備）測試設備，該團隊隔離了12個量子點和四個傳感器，以確認自旋量子運算設備運行穩定性。這一結果代表了業界最大的硅電子自旋器件，在整個300毫米硅晶片的每個位置都有一個電子。

這些芯片采用英特爾的極紫外（EUV）光刻技術制造，具有上述出色的均勻性和良率。低溫探測器的使用與強大的軟件自動化相結合，在最后一個電子上實現了900多個單量子點和400多個雙點，可以在不到24小時內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下自動收集晶圓上的數據，從而實現迄今為止最大的單量子點和雙量子點演示。與早期自旋量子運算設備相比，提高芯片產量和均勻一致性，使芯片制造商能控制技術確定優化制造過程。這代表了朝著商業量子計算機所需的數千甚至數百萬量子比特邁出的關鍵一步。

英特爾量子硬件總監JamesClarke表示，公司繼續在使用自己的晶體管制造技術制造硅自旋量子比特方面取得進展。實現的高產量和均勻性表明，在公司已建立的晶體管工藝節點上制造量子芯片是一種合理的策略，并且隨著技術成熟以實現商業化，是成功的有力指標。

JamesClarke進一步表示，“未來，我們將繼續提高這些設備的質量并開發更大規模的系統，以這些步驟作為構建模塊，幫助我們快速推進。”