对292张图像实现量子行走模拟!国防科大研究登(2)
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【摘要】三、用CMOS兼容硅光子学方法制造 在制造工艺方面,这款新型量子计算芯片采用CMOS兼容硅光子学方式制造,在实现大规模光网络和多光子源方面具备潜力。
在制造工艺方面,这款新型量子计算芯片采用CMOS兼容硅光子学方式制造,在实现大规模光网络和多光子源方面具备潜力。
根据论文,这款新型量子计算芯片利用SOI(绝缘体上硅)材料设计和制造,其表面硅层厚度为22nm 、掩埋氧化层厚度为2μm,制造过程中大致分为6步。
1、研究人员首先利用电子束刻蚀(EBL)和电感耦合等离子体(ICP)刻蚀技术,制造出一个70nm的光栅耦合器(grating couple)。
2、在此基础上,研究人员在SOI晶片上进行二次电子束刻蚀和电感耦合等离子体刻蚀,以制备波导图案。
3、然后,研究人员通过等离子体增强化学气相沉积,在芯片表面沉积一层1.5μm厚的二氧化硅层。
4、接下来,研究人员将二氧化硅层抛光为0.9μμm的二氧化硅层将被作为硅波导和微加热器之间的隔离层,以避免潜在的光损耗。
5、之后,借助标准紫外光刻、金属沉积、剥离工艺(liftoff process),研究人员制备出150nm厚的NiCr加热器和250nm厚的Au衬底。
6、最后,芯片被分开,用线连接到印刷电路板上。
根据论文,未来,研究人员或将通过引入干涉仪的优化块设计(optimized block design)等,来进一步解决可编程硅基光量子计算芯片在量子行走模拟中的误差问题。
结语:量子计算技术有望在特定应用领域抢先落地经典计算发展路径之下,最为重要的硬件产品——传统硅基芯片,日益面临着晶体管直径逼近物理极限的问题。基于此,量子计算、革新芯片材料等研究方向成为一大热门。
其中,量子计算应用研究尚属于初级阶段,且需要极低温的运行环境,短期内难以实现大规模落地部署。
但是,以国防科技大学的对硅基光量子计算芯片的研究为代表,量子计算技术或有望在数据库搜索、图同构问题等特定应用场景中实现抢先落地。
来源:Science Advances
文章来源:《中国体视学与图像分析》 网址: http://www.zgtsxytxfx.cn/zonghexinwen/2021/0302/469.html
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