澳大利亚开发出世界首个原子级量子集成电路

2022-06-27 10:54:50 来源:EETOP

根据外媒报道,澳大利亚硅量子电脑公司SQC 日前宣布,制造出世界上第一个原子级量子集成电路。其中,整合了当前电脑芯片的所有必要组件,但尺寸要小得多,而其相关成果论文也在6/22 发表于「自然(Nature)」 期刊当中。

报道指出,SQC 创始人Michelle Simmons 在一份声明中表示,由于原子之间可能存在大量的相互作用,使得当前的电脑难以模拟相对较小的分子。SQC 原子级量子集成电路技术的发展将使该公司及其客户能够为一系列新材料构建量子模型,无论是药品、电池材料、还是催化剂。而且,不久之后,科技公司就可以开始采用以前从未出现过的新材料。

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SQC 创始人Michelle Simmons (右二)

原子级量子集成电路使用量子点来处理资讯,量子点是由硅制成只有几纳米大小的微小半导体,在如此小的尺寸制造集成电路需要极高的技术要求。而要达到原子级量子集成电路,SQC 需要达成3 项原子级技术。首先,制造出尺寸一致的量子点,使其能量一致,电子可以轻易地穿过其中。其次,单独调整每个量子点的能量,也可以集体调整全部量子点的能量,以控制量子资讯的传输。最后,在亚纳米的精度上控制量子点之间的距离,使其距离足够近,但同时却保持独立,以便电子在链上进行量子相干的传输。

目前,SQC 的团队已经使用原子级量子集成电路精确的模拟了一个小型有机聚乙炔(Polyacetylene) 分子的量子态,这将有助于发现和制造新材料。聚乙炔是一种聚合物材料,其结构包括单双键交替的共轭结构,目前可用于制造太阳能电池、半导体材料和电活性聚合物等。

报道还指出,当前澳大利亚政府正致力于支持关键和新兴技术的发展,以使该国在该领域具有明显的竞争优势。之前,澳大利亚政府已经宣布以关键技术基金的形式投资10 亿美元,作为更广泛的国家发展基金的一部分。这将有助于支持工程、数据科学、软体开发、人工智能、机器人和量子等领域的本土创新和生产。

在以上的政府资金支持下,澳大利亚已有超过17 家量子相关公司获得了超过4 亿美元的资金和投资,其范围包括量子技术类型、硬件、软件和咨询等。其中,SQC 是澳洲当地世界级的量子电脑公司,开发采用硅为基础的量子电脑。Michelle Simmons 教授是SQC 的创始人,他最近开始了1.3 亿美元的首轮融资计划,为下一阶段的电子电脑开发提供资金。

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