4月3日“SPINS”(工业级量子纳米系统半导体中试线)正式启动,该项目为欧洲六大量子中试线之一。项目由比利时微电子研究中心(imec)牵头协调,联盟汇聚了欧洲25家研究技术组织、产业合作伙伴及高校研究团队,旨在巩固欧洲在这一战略关键领域的领先地位与技术主权。这项总投资5000万欧元的SPINS中试线项目,由欧盟“芯片共同事业体”(Chips JU)及参与成员国的国家与地区主管部门联合资助。
量子计算已成为极具战略价值的领域,其经济与社会重要性正急剧提升。相关应用覆盖药物研发、材料科学突破性进展,乃至超安全通信与新一代导航系统等诸多方向。
当前,量子研究领域与可规模化制造、支撑重大量子应用的量子处理器之间仍存在技术鸿沟。实现稳定量子比特数量的规模化扩展(目标最高可达10亿个),是构建高可靠性、容错量子计算机的核心关键。
鉴于量子芯片涉及极低温运行、超精密控制电子学与高度专业化制造工艺等复杂技术特性,同时考虑到其战略重要性,欧盟《芯片法案》已布局六条互补型量子中试线,各中试线分别聚焦不同硬件技术路线,共同推动量子计算、量子通信与量子传感领域的技术发展。在该布局体系中,SPINS是专注于基于半导体的自旋量子比特的专用中试线,核心目标为研发面向量子计算应用的量子芯片。
imec牵头统筹该中试线工作,并带领由25家成员组成的欧洲联盟开展研发,成员涵盖弗劳恩霍夫协会、芬兰国家技术研究中心(VTT)、法国原子能和替代能源委员会电子与信息技术实验室(CEA-Leti)等科研技术机构,英飞凌、世创(Siltronic)等大型企业及中小企业、初创企业,还有代尔夫特理工大学、于韦斯屈莱大学等高校团队。各成员凭借互补性知识与技术能力,将欧盟《芯片法案》的战略框架转化为具体落地行动。
SPINS联盟的首期工作包括工艺与设计优化,为可规模化、高稳定性、高性能的自旋量子比特筑牢技术基础,研发将基于硅/硅锗(Si/SiGe)、锗/锗硅(Ge/GeSi)、绝缘体上硅(SOI)三大技术平台同步推进。项目计划通过多项目晶圆(MPW)流片与标准化量子工艺设计套件(PDK),打通该技术从实验室到产线的转化路径,降低半导体量子技术领域初创企业与中小企业的准入门槛,为欧洲企业提前构建量子技术核心能力奠定根基。
SPINS 项目协调人克里斯蒂安・德・格雷夫(Kristiaan De Greve)表示:“鉴于量子比特对环境噪声的极端敏感性,实现量子比特规模化需要极致可控的环境与成熟的制造工艺。此类技术挑战,既要求半导体洁净室基础设施具备独有的高精度与调控能力,也需要以科研创新思维适配环境以满足高灵敏量子比特的研发需求。imec四十余年来始终依托先进半导体制造技术,创新性攻克复杂技术难题。通过整合欧洲联盟伙伴的专业技术能力,本量子中试线将加速高成熟度(高TRL)半导体量子比特研发,推动欧洲本土实现更大规模量子系统的研制。”
除半导体量子中试线外,欧洲量子技术布局还包含多条互补性技术路线,分别为:量子光子学中试线“P4Q”(由荷兰特文特大学牵头,imec亦参与其中)、离子阱量子比特中试线“CHAMP-ION”(奥地利超算与信息技术研究中心(SAL)牵头)、超导量子比特中试线“SUPREME”(芬兰VTT牵头)、金刚石量子芯片中试线“DIREQT”(意大利国家研究委员会(CNR)牵头),以及中性原子量子中试线“Q PLANET”(法国Pasqal公司牵头)。
参考链接
https://www.imec-int.com/en/press/semiconductor-based-quantum-pilot-line-spins-launched-eu-support