国防科技大学、军事科学院、中山大学等国内外机构研究人员,研发出可编程运行图论问题量子算法的光量子芯片。该芯片有以下几个特点:一是提出可动态编程实现多粒子量子漫步的光量子芯片结构。量子漫步是一种量子物理世界的独特数学模型,也是一类重要的量子计算模型,是许多量子算法的重要内核。所提结构能够对量子漫步演化时间、哈密顿量、粒子全同性、粒子交换特性等要素进行完全调控,实现不同参数的量子漫步过程,从而支持运行一系列基于量子漫步模型的量子算法。二是采用硅基集成光学技术,基于所提结构,设计实现了可编程光量子计算芯片。芯片上集成了纠缠光子源、可配置光学网络等,通过电学调控片上元件实现对光量子态的操控,从而实现量子信息的编码和量子算法的映射,具有高集成度、高稳定性、高精确度等优势。三是通过对所研制光量子计算芯片的编程运行,演示了顶点搜索、图同构等图论问题量子算法的求解。图论问题是大数据处理等许多重要应用的核心数学问题。在图论问题求解上,各种量子算法较之经典算法具有不同程度的计算加速潜力。随着芯片规模和光子数目的增加,芯片可支持实现的图问题规模快速增长。
许多人把光刻机想的非常简单,经常拿研发核弹做类比,但事实上研发光刻机比做核弹还难。
飞机引擎,光刻机都是目前人类工业皇冠上的明珠,皇冠已经够难了,皇冠上的明珠就更难了,因为它集成了太多学科领域的顶尖技术。飞机引擎到今天为止仍和美国差了两代。为什么收购乌克兰航空公司被美国破坏?即便收购成功,乌克兰的技术也和美国有很大差距,但至少缩短了差距。
国内不少科技专家预测,光刻机能5到10年内突破就算是谢天谢地了。差距太大,但不研发永远没有跟上的可能。
冀望弯道超车的需要冷静一下,以往实现弯道超车大多是科技含量不太高的领域。飞机引擎喊弯道超车一二十年了,如今仍要老老实实脚踏实地一步一个脚印研发。
作为国人都希望国家强大,但不要打鸡血,还是要遵循科学规律,有些事物急不得。
谢邀。
突破传统光刻机以传统的赛道几乎不可能,必须横向联合合作,并且假以时日,或许可以突破。因为传统纳米芯片工艺复杂,几乎囊括当今发达国家的顶尖集成电路技术,各国密切合作,相互协作,工序中关键技术及专利分别掌握在不同的国家手里,所以,一个国家尽管产业链、供应链齐全,但是想另起炉灶研发出来几乎不可能。
可编程光量子芯片,实际上是在弯道超车。是在传统算法和雕刻工艺上采用了借鉴,其他方面全部都是打破原有规则而进行程序设定的。
量子芯片以量子效应为基础,是推倒原有方式从新来过,仅在概念和算法上借鉴原来的理论。
而且目前我国可编程光量子计算芯片,研发虽然超前,但还是处于研究阶段,没有进行正式的测试,也就是俗称“还在实验室阶段”。
所以突破“*”的技术并没有诞生,路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。
加油吧,我们要在自己科研技术扎实的基础上,团结所有可以合作的国家,大家相互协作,实现共赢,此为正道。合作的时代不要整天想着闭门造车啥的,累不累啊。
谢谢邀请,希望我的答案能帮助到你。
为什么ASML的13.5纳米光刻机会登上神坛,第一,国内光刻机技术的确落后,但是不是不可逾越的。
第二,科学院高校从来没有一篇介绍光刻机原理理论的好文章,中国缺少一个理论上可以称得上是专家的团队。
第三,光刻机就是一个传统的投影成像光学仪器,不过就是精度最高的成像光学仪器?严重影响光刻机开发的干扰因素就是纳米技术等等错误的光刻机文章!
《戳穿ASML13.5纳米光刻机无法逾越的神话》
之所以有这个神话,就是13.5纳米光源只有美国制造,国内只能获得194纳米光源和光刻胶。国产光刻机的理论分辨率是90纳米。而台积电用13.5纳米光源实现了5纳米制程,又在开发3纳米制程!这样的数据对于外行,真的很害怕难以逾越,再加上科学院网站上不靠谱帖子,高校和科学院没有一篇论文,指出光刻机分辨率和制程存在差异,所以,关于芯片国产化的文章中,没有一篇敢说可以逾越ASML13.5纳米光刻机。
我为什敢说,可以逾越AL13.5纳米光刻机,理由是:
第一,13.5纳米光源只能用离轴反射光路,数值孔径一般用到0.12不会超过0.2。而194纳米通过水浸润波长变成140左右,数值孔径可达到0.7,相对孔径达到2:1,这时候194纳米光刻机和13.5纳米光刻机相差无几。注意,光刻机是光刻机,纳米制程是用户实现的,以后讨论。既然光刻机的光源已经不是实现7纳米制程的困难,下面就谈谈光刻机的制造和如何用光刻机,两个问题。
第二,这节讲光刻机设计,制造,材料问题(光刻胶材料单独讲):
一,0.7数值孔径的平场镜设计有难度,但是还是能设计出来的,也仅仅是时间问题,当然计算软件我是自己编的,因为我用商业软件,不知道它在哪里做了近似,在其它应用中没关系,但是这种超高精度还是小心,我是用自己编程的软件设计的。
二,设计不难,光学材料也能国产化,国内有一流光学玻璃制造厂,只是时间问题,退后时间必须足够。还需改善它现有测量精度,重新制造更加抗污染的某些容器。
三,磨玻璃,可以在材料没有出来前开始,只能采用传统工艺,积累经验,至少在正式加工前,把样板磨好,有的可能还要磨对版,同样也是测量问题。
四,最难是镜头装配,需要测量分辨率的平台,还有总装。
这中间就是编写一本光学仪器装校和误差分析的经典教科书!这本来是一门大学课程,但是到了今天,这门课程在国内几乎失传了。
我这样一说,光刻机不就不难,国家光刻机的开发,是从电子学角度开始的,没有从光学角度,而且光学也仅仅是一个配角,他们没有掌握这台仪器的关键,关键部件能买的就买,没有从基础光学原理出发。最后的装配就成瞎子摸象,一台光刻机有几十万零件,没有基础理论,不知道重点在哪里,能不难吗?如果他们从光源原理出发,比如昨天有位问我地基如何处理。那很简单从光学原理出发根据精度需要保持时间计算出振荡频率和振幅,交给从事专业减震专家一起完成。
第三,什么是制过?
昨天的头条,我捅破这张层纸,这里就不多谈了。有人告诉我中芯国际正在和我说的一样在实现7纳米制程。
其实捅破这层纸不需要专业知识,这不需要专业知识,台积电实现了5纳米制程,而美国英特14纳米之后,就没有进展,他们用同样的光刻机都是13.5纳米光源。结论,光刻机有一个理论极限值的分辨率指标,但是我没看到。台积电在这个理论指标下实现了5纳米制程,和ASMAL无关!
好了,194纳米和13.5纳米光刻机的极限分辨率,就因相对孔径的差异,它们的极限分辨率差异不大。
国产光刻机只要做到浸润,浸润难吗?不难,传统显微镜就有浸润硅油目镜。再提高镜头的数值孔径,和ASML的差距几乎拉平。
剩下的就是制程了,也就是台积电使用光刻机的工艺了!我不看好中芯国际,因为它们带有*老蒋买办血统,它们缺少独立自主自力更生的精神,中芯国际的人也不过多了一些台积电的经验。我要谈的制程,我不知道台积电的制程做了什么,如何做的,标准是什么。
我要做的是,用基本光学原理,如何提高光刻机的分辨率的方法,工艺,用理论计算是实现它。这里不谈,保密。
最后谈谈光刻胶,因为如何用也是关键技术。日本制裁韩国,三星没有夸下来下跪,那他从哪里拿到光刻胶?当然是过去不达标准的中国光刻胶。说明光刻胶国产也能用在7纳米制程。
也就是说,国内攻克国产化7纳米制程的光刻机,没有不能逾越的困难!
传统纳米芯片,生产原材料是单晶硅,生产工艺流程基本分为4步,第一步,单晶硅切割,根据需要的尺寸大小调整,第二步,电脑编程,程序工艺雕刻,第三步,测试,第四部,封装。
光量子芯片,是在传统算法和雕刻工艺上采用了借鉴,其他方面全部都是打破原有规则而进行程序设定的。
可编程光量子计算芯片,是计算机上面的核心“大脑”但现在,只有潘建伟教授的团队构建出了76个光子的量子计算机“九章”,但这一切都没有进行正式的测试。
量子芯片以量子效应为基础,是推倒原有方式从新来过,仅在概念和算法上借鉴原来的理论。其它方面在构成基础层面就不同。打个比方就好比原来我们用木头盖房子,现在换成用钢筋混凝土盖楼。虽然都是住人的,但构成的基础不一样了,而且质量上也有很大的区别。
希望能帮助到有需要的人吧