12 月 3 日消息在半導(dǎo)體與量子計(jì)算領(lǐng)域掀起波瀾。SemiQon，一家從芬蘭研究機(jī)構(gòu) VTT 成功剝離出來的新興公司，重磅宣布其已成功開發(fā)出能夠在低溫環(huán)境下高效運(yùn)行的 p 型晶體管和 n 型晶體管。這些晶體管意義非凡，它們使得創(chuàng)建CMOS邏輯電路成為切實(shí)可行的事情，并且極為便利的是，可以直接在現(xiàn)有的CMOS晶圓廠中進(jìn)行制造生產(chǎn)，而無需額外搭建復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)施，這無疑大大降低了生產(chǎn)門檻與成本。
SemiQon 研究人員發(fā)表了《用于量子電子的毫開爾文 Si - MOSFETs》論文，在論文中詳細(xì)地介紹了在 420mK 下具有 0.3 mV/dec 亞閾值擺幅的晶體管的優(yōu)異特性。這些晶體管是在全耗盡型絕緣體上硅（FDSOI）晶圓上精心制造的MOSFET。這一成果展示了 SemiQon 在低溫晶體管研發(fā)方面的深厚技術(shù)實(shí)力與創(chuàng)新思維。
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VTT 近期也積極投身于相關(guān)研究討論之中，其探討了使用混合量子CMOS技術(shù)構(gòu)建基于自旋的量子比特多路復(fù)用器。該芯片基于定制絕緣體上硅 (SOI) 工藝打造而成，采用全硅柵極堆棧并且擁有 50nm 柵極寬度。值得一提的是，該電路在 5.6K 至 300mK 范圍內(nèi)展現(xiàn)出了令人矚目的低噪聲特性，這為量子計(jì)算的精準(zhǔn)性與穩(wěn)定性提供了有力保障。
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傳統(tǒng)的控制電子設(shè)備往往是采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行制造生產(chǎn)的，然而這種制造方式存在著明顯的弊端。其所產(chǎn)生的散熱問題會(huì)對(duì)低溫環(huán)境造成嚴(yán)重的影響，并且為了避免這種影響，還需要設(shè)置一定的距離以及采取絕緣措施，而這些要求都會(huì)對(duì)量子計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)產(chǎn)生諸多限制，束縛了量子計(jì)算機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展與優(yōu)化。
SemiQon 則自豪地表示，其晶體管設(shè)計(jì)在 1K 及以下的溫度下能夠展現(xiàn)出最好的性能表現(xiàn)，而這恰好是大多數(shù)量子計(jì)算機(jī)運(yùn)行的典型溫度范圍。在如此低溫的環(huán)境下，這些晶體管的功耗僅僅為傳統(tǒng)室溫晶體管的 0.1%，這一超低功耗特性堪稱驚艷。
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正是由于這種低功耗以及低溫適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，使得控制和讀出電子設(shè)備可以與量子位處理器一同放置在低溫恒溫器內(nèi)部，極大地簡(jiǎn)化了量子計(jì)算機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)的集成度與運(yùn)行效率。
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“SemiQon 首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人 Himadri Majumdar 滿懷信心地表示：“這有可能加速量子技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程，甚至有望開啟低溫電子學(xué)的嶄新時(shí)代?！?/div>
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SemiQon 進(jìn)一步指出，除了在量子計(jì)算領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力之外，這些晶體管還具備在航天應(yīng)用和高性能計(jì)算（HPC）領(lǐng)域中提高能源效率的廣闊前景，有望為這些領(lǐng)域帶來全新的技術(shù)變革與突破。
SemiQon 預(yù)計(jì)將在 2025 年向客戶交付其首批低溫優(yōu)化的CMOS晶體管，這一計(jì)劃無疑讓眾多行業(yè)客戶充滿了期待，也將推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域提前布局與籌備，迎接低溫晶體管時(shí)代的到來。
億配芯城?ICGOODFIND總結(jié)：
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在全球半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新與量子計(jì)算蓬勃發(fā)展的大背景下，SemiQon 低溫晶體管的研發(fā)成果成為行業(yè)焦點(diǎn)。億配芯城與ICGOODFIND始終密切關(guān)注行業(yè)動(dòng)態(tài)。SemiQon 開發(fā)的低溫 p 型和 n 型晶體管可構(gòu)建CMOS邏輯電路且便于在現(xiàn)有晶圓廠制造，其低功耗與低溫適應(yīng)性優(yōu)勢(shì)解決量子計(jì)算機(jī)傳統(tǒng)控制電子設(shè)備散熱與設(shè)計(jì)限制問題，有望加速量子技術(shù)發(fā)展并開啟低溫電子學(xué)新時(shí)代。在航天與高性能計(jì)算領(lǐng)域也具節(jié)能潛力，2025 年交付計(jì)劃將促使相關(guān)行業(yè)提前規(guī)劃應(yīng)用。這為半導(dǎo)體企業(yè)在特定領(lǐng)域晶體管研發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新與市場(chǎng)拓展提供了參考范例，推動(dòng)行業(yè)在多領(lǐng)域應(yīng)用中探索半導(dǎo)體技術(shù)新邊界，促進(jìn)全球科技產(chǎn)業(yè)在量子計(jì)算與高性能應(yīng)用方面的協(xié)同進(jìn)步。
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