文|科技芯邊事 本文原創 嚴禁抄襲
隨著晶片半導體的發展，矽晶片開始逼近材料的物理極限，製程從原來的180nm提升到如今5nm，據媒體訊息稱，臺積電已經試產3nm，順利的話有望明年量產，隨著晶片不斷逼近矽材料的物理極限，號稱每隔18個月就效能翻倍的摩爾定律將難以延續。
一旦晶片抵達矽的物理極限，不僅成本將大大增加，效能方面可能也將遲滯科技發展的速度，到時各國尋到新的代替材料和工藝將無法避免。
一提到矽的替代品，很多人可能首先會想到碳基晶片，雖然碳基晶片在功耗效能散熱方面要優於矽基晶片，但是碳基積體電路對碳基奈米管的精度要求非常高，就目前的技術來說，想要批次提純這種型別的奈米碳管比較困難。
相比碳基晶片，量子晶片顯然更靠譜
為了應對後矽基晶片時代造成的技術真空，全球各國紛紛在量子晶片領域發力，目前在量子技術方面，能抗衡美國的只有中國，其中在超導量子晶片方面，中國僅次於美國，在光量子晶片方面，中國已經趕超了美國。前段時間，中國的光量子計算機“九章”以較大優勢擊敗美國的超導量子計算機“懸鈴木”就是很好的例子。
咱們的量子計算機“九章”，能實現了76個量子位元的計算，計算速度比谷歌的“懸鈴木”快了100倍，這次讓不可一世的美國科技巨頭見識了中國科技的硬實力。
美國為何如此鍾愛超導量子技術，其實主要的原因就是，超導量子晶片的製造工藝比較接近傳統的矽晶片製造工藝，如沿用超導量子技術，美國主導的半導體執行標準和技術優勢可以繼續發揮作用，超導量子晶片無法繞開光刻機，尤其是EUV光刻機，美國可繼續掌握半導體行業的主動權。
但是超導量子技術有個缺點，比如超導量子晶片需要在極低的溫度下才能工作，因為低溫下量子糾纏效應才能穩定，超導量子晶片生產比較容易，但是需要比較高的配套維護成本。
量子晶片能否繞開光刻機，尤其是最卡我們的EUV光刻機？
我們的九章採用的光量子技術，光量子晶片跟傳統的矽晶片製造工藝完全不同，不需要嚴格的工作環境，目前可以繞開對光刻機的依賴，但是光量子晶片也不是完美的，技術上需要不斷最佳化，最大技術難題就是，如何解決光子之間產生互相作用。
另外光量子晶片和超導量子晶片都將面對一個問題，如何在短時間內做成幾千上萬個量子位。可以說未來誰能率先實現更多量子位，誰就能掌握主動權。值得一提的是，目前全球最先進的量子計算機我國自主研發的九章也不過76個量子位。
美國全力押注超導量子晶片，而中國實現了兩條腿走路，超導量子晶片技術獨佔鰲頭的同時，咱們的超導量子晶片技術也僅次於美國。
浙江大學更是傳來“ 重量級”喜訊
12月17日訊息，超導量子晶片學術成果釋出會在浙江杭州舉行，浙江大學釋出“莫幹1號”“天目1號”超導量子晶片學術成果。
“莫幹1號”和“天目1號”的研發團隊由量子光學專家、浙江大學物理學系教授朱詩堯領銜。朱詩堯表示，“中國當前在量子資訊、量子通訊的某些方面上已經達到世界先進水平，但科技發展就像跑步，別人都在跑，就看誰跑得更快，不努力就會落後，必須加倍努力。”
據瞭解，莫幹1號是專用量子計算晶片，採用的是全連通架構，主要輔助物理學家解決一部分高階前沿的物理問題， 這對我國的基礎科技研究很有幫助。天目1號是通用量子計算晶片，採用近鄰連通架構，主要用於藥物分子研發，機器學習等。
值得一提的是，該研發成果並不是停留在實驗室報告的理論技術，浙江大學的這次研發成果含金量滿滿，因為這個超導量子技術浙大早在十年前就開始佈局了，這期間在國際上還首次實現0和20超導量子位元糾纏。
至於大家最關心的製造問題，也完全不用擔心。團隊已經擁有從超導量子晶片設計、製備、封裝到測控的全站式研發能力，“莫幹1號”與“天目1號”均為團隊自主研發製造，非常有望未來量產商用的。
寫在最後：
2021年4月23日，荷蘭光刻機巨頭ASML總裁皮特·溫彼得在接受美國《政客》雜誌採訪時表示，溫彼得指出，中國現在是世界上最大的晶片消費市場，如果歐盟和ASML一味地追隨美國的對華技術封鎖政策，那麼就是自絕於世界上最大的消費市場。
塞翁失馬焉知非福？正是因為華為被老美技術限制，才刺激了中國科技的集體覺醒，含金量高的科技成果層出不窮，事實證明，自主研發這條路子完全行得通，現在各方面條件基本成熟了，五年晶片70%自給率的大目標要堅定不地執行下去