近日，英特爾宣布與荷蘭量子計算研究中心QuTech合作，成功制造了首個大規模矽量子比特。
包含大規模矽量子比特的晶圓，圖檔來自英特爾
量子計算機的制造離不開量子比特。矽量子比特，是矽基納米級器件中所捕獲的單個電子自旋量子比特。矽基納米級器件的一個主要優勢在于它與傳統半導體相似，是以半導體領域的知識、技能與裝置可以潛在應用于生産高産量、低瑕疵的量子比特器件。
此次，首個大規模矽量子比特由英特爾和QuTech在位于俄勒岡州希爾斯伯勒的英特爾D1制造工廠完成。QuTech由荷蘭代爾夫特理工大學(TU Delft)和荷蘭應用科學研究組織(TNO)組建。相關成果發表在《自然·電子學》(Nature Electronics)上，是英特爾公司首次通過同行評審證明在300毫米矽晶圓上能夠成功制造量子比特的一項研究。
圖檔來自《自然·電子學》(Nature Electronics)
據悉，前述生産工藝可以在單個晶圓上利用多個矽自旋量子比特制作超過一萬個陣列，晶片産率超過95%。在量子比特數量和産量方面，該研究成果都顯著高于目前大學和實驗室的研究成果。
該工藝采用半導體制造技術，包括光學光刻技術，以生産矽自旋量子比特，并與英特爾公司最新一代互補金屬氧化物半導體(CMOS)晶片所用裝置相同。這項研究在量子晶片規模化道路上邁出關鍵一步，表明量子比特最終有可能在相同的工業制造裝置中，與傳統晶片一起進行生産。
“量子計算有潛力為高性能計算領域的特定應用提供指數級性能，”英特爾量子硬體主管James Clarke說道，“我們的研究證明，要生産一個全面的量子計算機未來是可以實作的，并且可以在當今的晶片工廠生産。我們期待着繼續與QuTech合作，利用我們在矽制造領域的專業知識，釋放量子技術的所有潛能。”
此前，為了加速研發量子裝置，英特爾還與美國能源部(DOE)展開合作，預計将在2022年内向美國能源部阿貢國家實驗室傳遞其首個量子計算試驗台，用于制造和測試新的量子材料和裝置。