探秘国内首条量子芯片及其生产线

感知芯视界 2023-02-06 18:25

来源:电子工程专辑,谢谢


据了解,“悟空”有望成为国内顶尖的实用量子计算机,部分报道甚至称之为“中国最强量子计算机”。



编辑:感知芯视界

《流浪地球2》看了吗?相信不少朋友看过后,都对片中拥有超强算力和自我意识的量子计算机感到惊叹。在高性能计算中,摩尔定律受制于物理极限,芯片发热消耗大量能量散热,因此亟需新的计算模式出现。量子计算作为一种新的计算模式,在理论上被证明具有巨大潜力。

量子计算机对比现有计算机算力,大致相当于现有计算机算力对比算盘。中国科学院院士郭光灿介绍,在特定运算任务下,量子计算机只需大约200秒就能完成最强超算需1万年才能完成的任务。

近年来,我国在量子芯片的研发进展颇多。

2023年1月,国内首个专用于量子芯片生产的MLLAS-100激光退火仪研制成功,可解决量子芯片位数增加时的工艺不稳定因素,像“手术刀”一样精准剔除量子芯片中的“瑕疵”;2022年底,华为公布的超导量子芯片专利,此项技术可有效降低量子比特之间的串扰难题,大幅提升量子芯片的良率,这是英特尔等美芯片大厂都未曾取得的成果。

近日,我国量子计算机技术又有了重大突破!

“中国最强量子计算机”即将上线

虽然春节假期刚过,在安徽合肥,国内首条量子芯片生产线上这几天已经是一片繁忙景象。我国最新量子计算机“悟空”即将在这里面世,生产线正在紧锣密鼓生产量子芯片。据了解,“悟空”有望成为国内顶尖的实用量子计算机,部分报道甚至称之为“中国最强量子计算机”。

1月31日中午11时15分,中国第一条量子芯片生产线通过央视新闻客户端首次向公众亮相!让我们一起跟随央视,探秘超算“心脏”如何诞生!

(图自:央视新闻直播,下同)

据了解,合肥本源量子已研发出多台中国量子计算机,并成功交付一台24比特超导量子计算机给用户使用,使我国成为世界上第三个具备量子计算机整机交付能力的国家。

本源量子计算机

这条产线2022年1月投入运营,在这一年的时间里,陆续导入24台量子芯片生产相关的工艺设备,孵化出了3套自研的量子芯片专用设备,生产了1500多个批次流片试制的产品,交付了多个批次的量子芯片以及量子放大器等产品。

据微信公众号“合肥日报”的报道,走进本源量子实验室,偌大的空间里,4台国产量子计算机一字排开,在量子计算机的对面,是国内第一条量子芯片生产线的测试线。洁净无尘的实验室里,技术人员正在仔细地调试每一块量子芯片。

今年春年前夕,利用这条产线研发出的“悟空”芯量子芯片,目前正在悟空量子计算机中调试,不久后即将面世。“我们正月初七就开工了,因为团队在紧急攻关,现在正在测试量子芯片,记录参数。新的一年,我们希望能够尽力去建造更实用的量子计算机,让量子计算尽早走入百姓生活。”本源量子的一位工程师说道。


在央视直播的视频中可以看到,量子芯片生产线上的量子计算机“悟空”的外观与传统的计算机大不相同。此外,专门为“悟空”配套的量子芯片——“悟空芯”也在此次直播中展示给了众多观众。

自研国内首个专用于量子芯片生产的无损探针电学测量平台

为高质量生产我国完全自主可控的量子芯片,在这条量子芯片生产线上采用了一双“火眼金睛”——国内首个专用于量子芯片生产的NDPT-100无损探针电学测量平台,简称“无损探针台”。可实现量子比特电阻快速精准测量,像孙悟空的“火眼金睛”一样近乎零损伤识别量子芯片的质量优劣,从而进一步提高量子芯片良品率。


据了解,该无损探针台由合肥本源量子计算科技有限责任公司完全自主研发,最小测量范围缩至微米级,探针造成的薄膜伤痕直径最小在1微米(μm)以内,测量过程不影响超导量子比特相干性能,具备高稳定性和高运动精度的优势,也适用于半导体芯片、半导体器件等精密电气测试。目前,该无损探针台已在国内第一条量子芯片生产线上投入使用。


“无损探针台对量子芯片的生产具有重要作用。它就像孙悟空的火眼金睛识别‘妖怪’一样,能快速、精准识别量子芯片上哪些量子比特是合格的,哪些是不合格的。”安徽省量子计算工程研究中心副主任贾志龙博士介绍,就像光刻机是传统芯片制造的工业母机,这台仪器也是量子芯片的工业母机之一,是生产量子芯片的必要工具,可以大大缩短量子芯片的研发周期,进一步提高量子芯片良品率。

中国对量子力学前期战略性的关注和投入,正在取得回报

量子计算机被誉为新一轮科技革命的战略制高点,能够在众多关键技术领域提供超越经典计算机极限的核心计算能力,在新材料研发、生物医疗、金融分析乃至人工智能领域将发挥重要的作用。

据了解,在经典计算机的早期研发过程中,中国十分遗憾地处于跟随者位置。不过,中国对量子力学前期战略性的关注和投入,正在取得令人瞩目的回报。

当前,量子计算机的量子比特数量以指数增长的形式快速上升,目前非通用型量子计算机的已经实现了1000位量子比特,在特定算法上计算效率比经典计算机要快一亿倍。量子计算可高速处理大数据,实现人工智能移动化。量子芯片的大数据处理能力将实现人工智能的移动化。主要的应用场景包括:车载智能系统,无人机的智能系统,或者手机上的人工智能系统。

国内外量子科技主要在3个方向展开激烈竞争:量子计算、量子通信、量子测量。“量子计算工程化产业化的推进,要求从科学研究到技术,从技术到产品,从产品到商品,到产业链的各个环节,每一步都要走得极为认真。我们已经成功交付一台量子计算机,但在实现更高位量子计算机上,还有很多技术难点需要攻克。”本源量子张辉博士表示。

比特是衡量量子计算机性能的国际公认标准。理论上说,比特数越高,量子计算机的算力越高。当量子芯片比特数达到50~100时,量子计算机就有可能进行有价值的量子计算,并且有希望解决某些经典计算机难以解决的重要问题。这也是为什么我国近些年来大力发展量子计算技术的原因。

“去年,我们持续在金融、生物医药、人工智能领域做了相应的探索,与移动通信、金融等行业伙伴开始合作。”张辉说。


未来3-5年,量子芯片的好处就能看到

资料显示,本源量子是中国第一家量子计算公司,2017年成立于合肥市高新区,团队技术起源于中科院量子信息重点实验室,该团队一直致力于超导与硅基半导体两条产线工艺的量子计算芯片的研发,先后研发出中国首个超导量子计算机本源悟源、中国首款量子计算机操作系统本源司南、中国首条量子芯片生产线等。

量子计算机本源悟源内景

这几年,本源量子始终保持在国际量子计算“第一方阵”:2020年,本源量子上线首台国产超导量子计算机“本源悟源1号”,搭载超导6比特量子处理器和本源量子测控一体机;2021年发布“本源悟源2号”量子计算机沿用了“本源悟源 1 号”的设计架构;2022年,64比特量子计算机“悟源”三代在合肥完成研制……

本源悟源量子计算机外景

本源量子创始人、首席科学家郭国平表示,接下来的3-5年内,量子计算将发挥加速器价值,大幅降低计算时间和成本,在人类实际生产生活中产生看得见的效益。

除了本源量子外,我国国盾量子于2021年在世界制造业大会展示的光量子芯片,是量子保密通信系国盾量子联合光迅科技共同开发的芯片产品,用于量子密钥分发、量子随机数及其他相关量子信息领域,量产投用后可提高量子密钥分发设备和高速量子随机数发生器的集成度,减少体积、能耗。

三安光电的量子芯片也处于研发阶段。


*免责声明:本文版权归原作者所有,本文所用图片、文字如涉及作品版权,请第一时间联系我们删除。本平台旨在提供行业资讯,仅代表作者观点,不代表感知芯视界立场。



免费下载

半导体设备精选报告整理全了【41份】

最全第三代半导体产业报告大合集【57份】

激光雷达最全前沿报告集【20份】

物联网最新报告大全【704页PDF】

新材料产业七大方向全面梳理【153页PDF】

150+份传感器及产业报告【限时领】

汽车传感器超130份资源报告最全整理

揭秘半导体硅片报告大合集【20份】

MEMS传感器产业发展与趋势【附报告】



评论
  • 高速先生成员--黄刚这不马上就要过年了嘛,高速先生就不打算给大家上难度了,整一篇简单但很实用的文章给大伙瞧瞧好了。相信这个标题一出来,尤其对于PCB设计工程师来说,心就立马凉了半截。他们辛辛苦苦进行PCB的过孔设计,高速先生居然说设计多大的过孔他们不关心!另外估计这时候就跳出很多“挑刺”的粉丝了哈,因为翻看很多以往的文章,高速先生都表达了过孔孔径对高速性能的影响是很大的哦!咋滴,今天居然说孔径不关心了?别,别急哈,听高速先生在这篇文章中娓娓道来。首先还是要对各位设计工程师的设计表示肯定,毕竟像我
    一博科技 2025-01-21 16:17 155浏览
  • 现在为止,我们已经完成了Purple Pi OH主板的串口调试和部分配件的连接,接下来,让我们趁热打铁,完成剩余配件的连接!注:配件连接前请断开主板所有供电,避免敏感电路损坏!1.1 耳机接口主板有一路OTMP 标准四节耳机座J6,具备进行音频输出及录音功能,接入耳机后声音将优先从耳机输出,如下图所示:1.21.2 相机接口MIPI CSI 接口如上图所示,支持OV5648 和OV8858 摄像头模组。接入摄像头模组后,使用系统相机软件打开相机拍照和录像,如下图所示:1.3 以太网接口主板有一路
    Industio_触觉智能 2025-01-20 11:04 194浏览
  • 随着消费者对汽车驾乘体验的要求不断攀升,汽车照明系统作为确保道路安全、提升驾驶体验以及实现车辆与环境交互的重要组成,日益受到业界的高度重视。近日,2024 DVN(上海)国际汽车照明研讨会圆满落幕。作为照明与传感创新的全球领导者,艾迈斯欧司朗受邀参与主题演讲,并现场展示了其多项前沿技术。本届研讨会汇聚来自全球各地400余名汽车、照明、光源及Tier 2供应商的专业人士及专家共聚一堂。在研讨会第一环节中,艾迈斯欧司朗系统解决方案工程副总裁 Joachim Reill以深厚的专业素养,主持该环节多位
    艾迈斯欧司朗 2025-01-16 20:51 312浏览
  •  万万没想到!科幻电影中的人形机器人,正在一步步走进我们人类的日常生活中来了。1月17日,乐聚将第100台全尺寸人形机器人交付北汽越野车,再次吹响了人形机器人疯狂进厂打工的号角。无独有尔,银河通用机器人作为一家成立不到两年时间的创业公司,在短短一年多时间内推出革命性的第一代产品Galbot G1,这是一款轮式、双臂、身体可折叠的人形机器人,得到了美团战投、经纬创投、IDG资本等众多投资方的认可。作为一家成立仅仅只有两年多时间的企业,智元机器人也把机器人从梦想带进了现实。2024年8月1
    刘旷 2025-01-21 11:15 637浏览
  • 嘿,咱来聊聊RISC-V MCU技术哈。 这RISC-V MCU技术呢,简单来说就是基于一个叫RISC-V的指令集架构做出的微控制器技术。RISC-V这个啊,2010年的时候,是加州大学伯克利分校的研究团队弄出来的,目的就是想搞个新的、开放的指令集架构,能跟上现代计算的需要。到了2015年,专门成立了个RISC-V基金会,让这个架构更标准,也更好地推广开了。这几年啊,这个RISC-V的生态系统发展得可快了,好多公司和机构都加入了RISC-V International,还推出了不少RISC-V
    丙丁先生 2025-01-21 12:10 534浏览
  • 日前,商务部等部门办公厅印发《手机、平板、智能手表(手环)购新补贴实施方案》明确,个人消费者购买手机、平板、智能手表(手环)3类数码产品(单件销售价格不超过6000元),可享受购新补贴。每人每类可补贴1件,每件补贴比例为减去生产、流通环节及移动运营商所有优惠后最终销售价格的15%,每件最高不超过500元。目前,京东已经做好了承接手机、平板等数码产品国补优惠的落地准备工作,未来随着各省市关于手机、平板等品类的国补开启,京东将第一时间率先上线,满足消费者的换新升级需求。为保障国补的真实有效发放,基于
    华尔街科技眼 2025-01-17 10:44 238浏览
  • 临近春节,各方社交及应酬也变得多起来了,甚至一月份就排满了各式约见。有的是关系好的专业朋友的周末“恳谈会”,基本是关于2025年经济预判的话题,以及如何稳定工作等话题;但更多的预约是来自几个客户老板及副总裁们的见面,他们为今年的经济预判与企业发展焦虑而来。在聊天过程中,我发现今年的聊天有个很有意思的“点”,挺多人尤其关心我到底是怎么成长成现在的多领域风格的,还能掌握一些经济趋势的分析能力,到底学过哪些专业、在企业管过哪些具体事情?单单就这个一个月内,我就重复了数次“为什么”,再辅以我上次写的:《
    牛言喵语 2025-01-22 17:10 163浏览
  • 数字隔离芯片是一种实现电气隔离功能的集成电路,在工业自动化、汽车电子、光伏储能与电力通信等领域的电气系统中发挥着至关重要的作用。其不仅可令高、低压系统之间相互独立,提高低压系统的抗干扰能力,同时还可确保高、低压系统之间的安全交互,使系统稳定工作,并避免操作者遭受来自高压系统的电击伤害。典型数字隔离芯片的简化原理图值得一提的是,数字隔离芯片历经多年发展,其应用范围已十分广泛,凡涉及到在高、低压系统之间进行信号传输的场景中基本都需要应用到此种芯片。那么,电气工程师在进行电路设计时到底该如何评估选择一
    华普微HOPERF 2025-01-20 16:50 120浏览
  • Ubuntu20.04默认情况下为root账号自动登录,本文介绍如何取消root账号自动登录,改为通过输入账号密码登录,使用触觉智能EVB3568鸿蒙开发板演示,搭载瑞芯微RK3568,四核A55处理器,主频2.0Ghz,1T算力NPU;支持OpenHarmony5.0及Linux、Android等操作系统,接口丰富,开发评估快人一步!添加新账号1、使用adduser命令来添加新用户,用户名以industio为例,系统会提示设置密码以及其他信息,您可以根据需要填写或跳过,命令如下:root@id
    Industio_触觉智能 2025-01-17 14:14 142浏览
  • 本文介绍瑞芯微开发板/主板Android配置APK默认开启性能模式方法,开启性能模式后,APK的CPU使用优先级会有所提高。触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。源码修改修改源码根目录下文件device/rockchip/rk3562/package_performance.xml并添加以下内容,注意"+"号为添加内容,"com.tencent.mm"为AP
    Industio_触觉智能 2025-01-17 14:09 196浏览
  • 故障现象 一辆2007款日产天籁车,搭载VQ23发动机(气缸编号如图1所示,点火顺序为1-2-3-4-5-6),累计行驶里程约为21万km。车主反映,该车起步加速时偶尔抖动,且行驶中加速无力。 图1 VQ23发动机的气缸编号 故障诊断接车后试车,发动机怠速运转平稳,但只要换挡起步,稍微踩下一点加速踏板,就能感觉到车身明显抖动。用故障检测仪检测,发动机控制模块(ECM)无故障代码存储,且无失火数据流。用虹科Pico汽车示波器测量气缸1点火信号(COP点火信号)和曲轴位置传感器信
    虹科Pico汽车示波器 2025-01-23 10:46 66浏览
  • 2024年是很平淡的一年,能保住饭碗就是万幸了,公司业绩不好,跳槽又不敢跳,还有一个原因就是老板对我们这些员工还是很好的,碍于人情也不能在公司困难时去雪上加霜。在工作其间遇到的大问题没有,小问题还是有不少,这里就举一两个来说一下。第一个就是,先看下下面的这个封装,你能猜出它的引脚间距是多少吗?这种排线座比较常规的是0.6mm间距(即排线是0.3mm间距)的,而这个规格也是我们用得最多的,所以我们按惯性思维来看的话,就会认为这个座子就是0.6mm间距的,这样往往就不会去细看规格书了,所以这次的运气
    wuliangu 2025-01-21 00:15 310浏览
  •  光伏及击穿,都可视之为 复合的逆过程,但是,复合、光伏与击穿,不单是进程的方向相反,偏置状态也不一样,复合的工况,是正偏,光伏是零偏,击穿与漂移则是反偏,光伏的能源是外来的,而击穿消耗的是结区自身和电源的能量,漂移的载流子是 客席载流子,须借外延层才能引入,客席载流子 不受反偏PN结的空乏区阻碍,能漂不能漂,只取决于反偏PN结是否处于外延层的「射程」范围,而穿通的成因,则是因耗尽层的过度扩张,致使跟 端子、外延层或其他空乏区 碰触,当耗尽层融通,耐压 (反向阻断能力) 即告彻底丧失,
    MrCU204 2025-01-17 11:30 210浏览
  •     IPC-2581是基于ODB++标准、结合PCB行业特点而指定的PCB加工文件规范。    IPC-2581旨在替代CAM350格式,成为PCB加工行业的新的工业规范。    有一些免费软件,可以查看(不可修改)IPC-2581数据文件。这些软件典型用途是工艺校核。    1. Vu2581        出品:Downstream     
    电子知识打边炉 2025-01-22 11:12 128浏览
  • 80,000人到访的国际大展上,艾迈斯欧司朗有哪些亮点?感未来,光无限。近日,在慕尼黑electronica 2024现场,ams OSRAM通过多款创新DEMO展示,以及数场前瞻洞察分享,全面展示自身融合传感器、发射器及集成电路技术,精准捕捉并呈现环境信息的卓越能力。同时,ams OSRAM通过展会期间与客户、用户等行业人士,以及媒体朋友的深度交流,向业界传达其以光电技术为笔、以创新为墨,书写智能未来的深度思考。electronica 2024electronica 2024构建了一个高度国际
    艾迈斯欧司朗 2025-01-16 20:45 918浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦