英特尔发布全新硅自旋量子比特芯片Tunnel Falls

6/16/2023，光纤在线讯，今天，英特尔发布包含12个硅自旋量子比特（silicon spin qubit）的全新量子芯片Tunnel Falls，继续探索量子实用性，以解决重大难题。Tunnel Falls是英特尔迄今为止研发的最先进的硅自旋量子比特芯片，利用了英特尔数十年来积累的晶体管设计和制造能力。

    在英特尔的晶圆厂里，Tunnel Falls是在300毫米的硅晶圆上生产的，利用了英特尔领先的晶体管工业化制造能力，如极紫外光刻技术（EUV），以及栅极和接触层加工技术。在硅自旋量子比特中，信息（0/1）被编码在单个电子的自旋（上/下）中。硅自旋量子比特本质上是一个单电子晶体管，因此英特尔能够采用与标准CMOS（互补金属氧化物半导体）逻辑生产线类似的流程制造它。

    英特尔认为，硅自旋量子比特比其他量子比特技术更有优势，因其可以利用先进晶体管类似的生产技术。硅自旋量子比特的大小与一个晶体管相似，约为50x50纳米，比其它类型的量子比特小100万倍，并有望更快实现量产。《自然·电子学》期刊上的一篇论文1表示，“硅可能是最有机会实现大规模量子计算的平台”。


（图片来源：英特尔公司）

    同时，利用先进的CMOS生产线，英特尔可以通过其创新的制程控制技术提高良率和性能。Tunnel Falls的良率达到了95%2，实现了与CMOS逻辑制程接近的电压均匀性（voltage uniformity）。此外，英特尔可在每块晶圆上实现超过24000个量子点。Tunnel Falls能够形成可被相互隔离或同时操控的4到12个量子比特。

    接下来，英特尔将继续致力于提高Tunnel Falls的性能，并将其和英特尔量子软件开发工具包（SDK）整合在一起，集成到英特尔的量子计算堆栈中。此外，基于制造Tunnel Falls的经验，英特尔已经开始研发下一代量子芯片，预计将于2024年推出。