仅成立两年的台湾量子国家队,今日再发表新的技术里程碑,由工研院与中研院的研究团队,开发出控制量子位元的低温控制晶片与模组,且功耗仅有国际大厂的50%。而此成果将为量子电脑的微型化带来重大贡献,同时也为台湾的量子电脑次系统关键元件制造,开启全新的篇章。
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工研院的量子位元低温控制晶片模组,包含混波器、驱动模组、放大模组与读取模组。 |
在量子电脑国家队中,工研院主要负责研发量子电脑次系统关键硬体,计画主持人工研院电子与光电系统所组长许世玄表示,随着量子位元的增加,相对应的控制用仪器及冷却系统的体积也会随之增大,一方面会遭遇耗电量提升的困难,再者,与量子位元的连接配线也会面临挑战,因此相关元件的半导体化与模组化,是量子电脑主要的发展趋势。
许世玄指出,此次团队运用微波IC设计及半导体晶片制程所完成的低温(4K)控制晶片与模组,将可大量缩短量子电脑讯号传输路径,并降低杂讯干扰,且已成功与中研院的量子位元对接验证。此模组功率消耗可低於国际大厂50%以上,对多量子位元的超导量子电脑发展更具优势。
而此晶片乃是采用台积电28奈米制程所制造,目前工研院也将持续开发可控制多颗量子位元的超低温控制晶片与模组,未来除了对接台湾自制的量子位元之外,也希??能与国际大厂的量子位元合作,拓展更多的商业可能性。
至於此低温控制晶片的研发挑战,徐世玄表示,相较於常温晶片的开发,量子低温控制晶片需要在极低温中运行,因此电路设计的叁数都必须要重新拟定,并且透过模拟工具来进行验证。而此晶片在40GHz宽频,4K(-269℃)低温电晶体模型资料库与量测结果相比,准确率达95%。