量子芯片如何“保鲜”？中国首条量子芯片生产线已研发出“冰箱”

互推小编 2023-10-24

封面新闻记者边雪

作为极精密设备，量子芯片对保存环境要求极高，不仅要超低温（约零下二百多度），还要“超洁净”，不能有任何微弱的噪声、振动、电磁波和细微颗粒。

如何将娇贵的量子芯片长期“保鲜”存放？3月15日，封面新闻记者从安徽省量子计算工程研究中心获悉，国产首个用于保存量子芯片的高真空存储箱已研制成功，并已投入国内首条量子芯片生产线使用，科学家形象地称其为“量子芯片冰箱”。

量子芯片高真空存储箱。（图片来源：受访者）

“量子芯片中的超导材料对环境敏感度较高，容易和空气中的氧气、水分子产生化学反应，就像食物暴露在空气中‘氧化腐烂’，量子芯片如果不妥善保存，也会因为‘不新鲜’而无法使用。”安徽省量子计算工程研究中心副主任贾志龙向封面新闻记者介绍道，本源量子团队自主研发的量子芯片高真空存储箱，采用高真空存储技术，可以为量子芯片提供高真空的保存环境，就像是量子芯片的“冰箱”，研发人员用它调节存储空间的室内压强，从而给量子芯片“保鲜”。避免其失去效用。

当前，量子计算机被称为“信息时代原子弹”，已成为全球多国国家战略。量子芯片是量子计算机的核心部件，与传统经典集成电路芯片不同，量子芯片需要经过复杂的系统生产过程，像环境温度、洁净程度、噪声、振动、电磁波以及微小杂质颗粒等，都会对量子芯片产生影响。

“研制量子芯片，即使面临很多困难，我们也要坚持走国产自主可控的路。”贾志龙表示，如果流片过程中或者流片完成的量子芯片样品储存环境不达标，超导量子芯片就会吸附各类杂质，其关键部件约瑟夫森结、超导电容等会因此老化，导致量子比特频率一致性变差、量子芯片相干时间降低，最终量子芯片的性能发生恶化，采用自主研发的量子芯片高真空存储箱来放置量子芯片就可以避免这一问题发生。

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