原標題：全干貨！一文讀懂芯片制造及量子芯片！

最近兩個月，因為一系列事情，大家對國內芯片產業的關注度日益增加。

那么，什么是芯片？如何制造芯片？涉及到多少高科技？目前的芯片產業將會有哪些挑戰？

在這里，我們轉發一下央視新聞的一個科普：

10聯網與哈工大

圖片來源：央視新聞

別看芯片的體積小，但制造難度非常大，其制作過程不亞于在指甲蓋上建造一座城市。

我們一般看到的芯片是這樣的：

圖源網絡

但是在顯微鏡下，如同街道星羅棋布，無數的細節令人驚嘆不已。

圖源網絡

原來，指甲蓋大小的芯片，上面卻有數公里的導線和幾千萬甚至上億根晶體管。

為了讓這些納米級的元件“安家落戶”，芯片在投入使用前，要經歷上百道工序的納米級改造……

圖片來源：央視新聞

眾所周知，摩爾定律的技術基礎是不斷提高電子芯片的集成度(單位芯片的晶體管數)。集成度不斷提高，速度就不斷加快。

現在的高性能計算機、智能手機中的芯片，不斷地引入更先進的芯片工藝，制程精度從幾十納米逐步降到到7納米，未來甚至更低，逼近原子尺寸。傳統芯片能夠容納的集成電路最終將趨向經典物理上的臨界點，計算能力提升舉步維艱。

圖源網絡

如果摩爾定律終結，在后摩爾時代，提高運算速度的途徑是什么？

不少科學家將希望寄托于量子計算。

想要研制量子計算機，量子芯片是關鍵一步。

量子芯片集成有大量的量子邏輯單元，可以執行量子信息處理過程，在諸如量子化學模擬、量子人工智能等諸多領域具有巨大的潛力，有望突破傳統計算機的算力極限。

目前，超導系統、半導體系統、離子阱系統等，都有相應的量子芯片研究，并正在往大規模集成的方向摸索。目前，基于超導約瑟夫森結體系的技術路線在當前階段走在了前面，但近年來基于半導體的門控量子點技術發展迅速，未來的量子計算機究竟采取哪種技術路線尚未定論。

本源量子首席科學家、中國科學技術大學郭國平教授自2010年主持連續承擔了我國“固態量子芯片”和“半導體量子芯片”國家重點研發計劃(973)項目。

目前，本源量子與中國科學技術大學合作研發的第一代半導體二比特量子芯片—玄微，采用半導體量子點系統可以很好地結合和利用現代半導體微電子制造工藝，通過純電控的方式制備、操控與讀取量子比特更具穩定性。可以實現超快精確控制和長相干快操控編碼。

玄微 XW B2-100

本源量子自主研發的第一代超導六比特量子芯片—夸父，具備高達99.7%的單量子邏輯門保真度，與當前國際同類水平(99.94%)僅有一步之遙。

夸父 KF C6-130

為了提高對量子芯片信息的讀取效率，本源量子自主研發了多種量子參量放大器。

其中量子阻抗匹配參量放大器OriginQ-IMPA-6650能達到15-30 dB的增益，在高帶寬模式下能達到20 dB的增益以及高于400 MHz的增益帶寬，噪聲低至標準量子極限，是國內最好的同類型量子參量放大器。

量子阻抗匹配參量放大器 OriginQ-IMPA-6650

同時，本源量子正在研制具備更高增益帶寬、性能更穩定的量子行波參量放大器，它預計將能用于至少20個量子比特的并行讀取。

量子行波參量放大器

為了提高量子芯片的性能，封裝技術必不可缺。本源量子基于量子計算芯片以及量子參量放大器分別研制了多種立體封裝技術，能夠大幅降低信號串擾，抑制環境噪聲。

比如IMPA芯片立體封裝可用于完成IMPA芯片的封裝，并提供室溫以及低溫的測試接口。

IMPA芯片立體封裝

最新研發的第三代全封閉量子芯片封裝可用于完成1-6位量子CPU的封裝，并提供室溫以及極低溫的測試接口。

量子芯片的研制比傳統芯片的研制更加艱辛。我們不僅要攻關量子芯片工藝制程，更要持續不斷地改進量子芯片的原理設計。本源量子將持之以恒地堅持以量子芯片為核心的量子計算技術的研發，致力于早日研制出實用量子計算機。

我們相信，“芯”動不如行動，中國芯的突圍之道，就在不遠處。

來源：央視新聞、中國經濟大講堂、半導體行業觀察返回搜狐，查看更多

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的量子计算机芯片的制造过程,全干货！一文读懂芯片制造及量子芯片！的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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