我國(guó)首款 “量子芯片冰箱”問(wèn)世

吳長(zhǎng)鋒

科學(xué)導(dǎo)報(bào)訊 量子芯片對(duì)保存環(huán)境要求極高，如何將嬌貴的量子芯片長(zhǎng)期“保鮮”存放？記者3月15日從安徽省量子計(jì)算工程研究中心獲悉，我國(guó)首個(gè)可保存量子芯片的高真空存儲(chǔ)箱研制成功，并已投入國(guó)內(nèi)首條量子芯片生產(chǎn)線使用，其被科學(xué)家形象地稱為“量子芯片冰箱”。

“量子芯片中的超導(dǎo)材料對(duì)環(huán)境敏感度較高，容易和空氣中的氧氣、水分子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，就像食物暴露在空氣中‘氧化腐爛’，量子芯片如果不妥善保存，也會(huì)因?yàn)椤恍迈r’而無(wú)法使用。本源量子團(tuán)隊(duì)采用高真空存儲(chǔ)技術(shù)，自主研發(fā)了這臺(tái)量子芯片高真空存儲(chǔ)箱，它可以為量子芯片提供高真空的保存環(huán)境，就像是‘量子芯片冰箱’。研發(fā)人員用它調(diào)節(jié)存儲(chǔ)空間的室內(nèi)壓強(qiáng)，從而給量子芯片‘保鮮’，避免其失去效用。”安徽省量子計(jì)算工程研究中心副主任賈志龍向記者介紹道。

量子芯片是量子計(jì)算機(jī)的核心部件。與傳統(tǒng)經(jīng)典集成電路芯片不同，量子芯片需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程，像環(huán)境溫度、潔凈程度、噪聲、振動(dòng)、電磁波以及微小雜質(zhì)顆粒等，都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響。

賈志龍表示，如果流片過(guò)程中或者流片完成的量子芯片樣品儲(chǔ)存環(huán)境不達(dá)標(biāo)，超導(dǎo)量子芯片就會(huì)吸附各類雜質(zhì)，其關(guān)鍵部件約瑟夫森結(jié)、超導(dǎo)電容等會(huì)因此老化，導(dǎo)致量子比特頻率一致性變差、量子芯片相干時(shí)間降低，最終量子芯片的性能發(fā)生惡化。采用自主研發(fā)的量子芯片高真空存儲(chǔ)箱來(lái)放置量子芯片可避免這一問(wèn)題發(fā)生。