13nm!中國量子晶元再突破,美國院士:中國科學家是超人嗎?

2021年01月24日07:36:02 科學 1062

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「晶元禁令」引爆危機

2020年5月,美方頒布「晶元禁令」,禁止全球使用美國半導體技術、設備的企業,在沒有得到許可的情況下,向華為出售晶元。

「晶元禁令」落地之後,所有使用美國半導體技術、設備的企業紛紛停止與華為的合作,讓華為陷入前所未有的「晶元危機」。

任正非曾說過,我國擁有世界頂級的晶元製造、設計能力,卻無法製造出華為所需的高尖端晶元,主要是光刻機和化學材料等被卡脖子了。

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目前,我國晶元整體水平是落後的,這一點不得不承認,但是,我國所被「卡脖子」的晶元還是傳統的硅基晶元。

所謂的硅基晶元,就是一粒粒沙子被提純後,製造成單晶硅,然後經過多層複雜工藝的加工,如光刻、蝕刻、離子注入、封測等,製造成智能設備中所需的硅基晶元。

現在的硅基晶元技術主要被美日歐等國壟斷著,如日本的晶元設計架構技術、光刻膠,美國的晶元設計軟體,歐洲的光刻機等。

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這些掌握硅基晶元技術的國家,在幾十年前成立了一個聯盟,並且簽訂了《瓦森納協定》,該協定明確指出,禁止向我國出售硅基晶元核心技術,這也是我國晶元在經過高速發展後,依然落後的根本原因。

在華為被打壓之前,我們還可以多花一些錢,買到自己所需的晶元,但是,晶元禁令的落地,徹底讓我們意識到,我們必須要擁有自己的晶元核心技術。

華為被制裁後,我國加大了在硅基晶元發展的投入,如中科院強勢入局、晶元大學成立、打造東方芯港等。除此之外,我國也加大了在未來晶元的投入,並且取得了不俗的成績。

中國量子晶元再獲突破

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前不久,我國量子計算機「九章」強勢出世,性能完敗美國的「Sycamore」量子計算式,建立了我們的量子霸權

相比傳統的超級計算機,「九章」具有非常強大的計算能力。「200秒只是短短一瞬,6億年早已是滄海桑田」,這句話很好地表述了九章的計算能力。據業內人士透露,「九章」可以模擬宇宙的爆炸!

然而現在的量子計算機也僅僅是原型機,用途非常有限,之所以會這樣,主要還是受限於量子晶元。

為了儘快將量子計算機商用,為人類的發展作出應有的貢獻,各國科學家正在加速量子晶元的研發。

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據悉,美國、歐洲和日韓的科學家在量子晶元的研發上,均已取得突破,但是距離製造出量子晶元還有很大的一段距離,並且研發已遇瓶頸。

在這些科學家為研製量子晶元抓耳撓腮的時候,我國量子晶元傳出好消息!

近日,南方科技大學賀煜團隊正式宣布,採用掃描隧道顯微鏡技術,可以將單原子級別的精度,將兩個原子構成的量子點放置在13nm間距上。據悉,該技術可以用現成的光刻機、蝕刻機製造量子晶元,無需專門研究一套晶元製造技術。

簡單點說,我國已經掌握了13nm量子晶元的技術,並且不久即可商用。

中國科學家是超人

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或許大家對賀煜不太了解,今天筆者在這裡簡單地介紹一下。

賀煜, 南方科技大學量子科學與工程研究院副研究員,師從陸朝陽教授、潘建偉院士和Michelle Y. Simmons 教授。他的這三位老師想必關注量子技術的朋友都知道,世界量子技術的泰斗!

目前,「九章」以為我國建立了絕對的量子霸權,也已經利用量子技術建設了一個非常龐大的量子通訊網路,並且已經掌握了13nm量子晶元製造技術等等,都證明了我國在量子技術方面,已經領先了其他國家一大步。

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不得不說的是,我國在量子技術領域的發展,才有十幾年的時間。

美國科學家Marlan Scully教授在訪問中科大時,對我國在量子領域取得的成績做出了充分的肯定,並打趣道:中國科學家都是超人嗎?僅用了十幾年的時間,就做完了我們幾十年的工作,並且還領先了我們一大截!

PS:Marlan Scully教授,美國科學院院士、著名量子專家。

寫在最後

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前不久,我在某社交平台上看到了這麼一個視頻,我國軍人在海拔4500多米的高原上巡防,大雪、嚴寒、缺氧等問題,讓他們行走起來非常的吃力。看到這個視頻後,我又想起了我們所處的環境,腦海里只有一句話:世上哪有什麼歲月靜好,只是有人在替我們負重前行罷了!

其實,一個國家是否強大,科學技術是衡量一個國家綜合國力的重要標準,所以,我們現在之所以能夠快樂、無憂的生活,我國的科學家也是功不可沒!

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