近日 ， 中国第一台量子计算机——九章量子计算机的面世 ， 让量子信息技术研究再次成为热议话题 。 什么是量子？量子科技与芯片有何关系？自旋芯片能否成为主流芯片？12月16日 ， 2020深圳量子科技与芯片高峰论坛在金融科技大厦举行 ， 多位专家就上述问题进行了探讨 。活动由南山区粤海街道办事处、南山区科技创新局主办 ， 民盟深圳南山总支、深圳科技工业园集团、国家超算深圳中心承办 。“量子科技就在我们身边”在演讲中 ， 2020年度“科学探索奖”获得者、南方科技大学教授张立源对量子的定义、特性、材料等进行了详细介绍 。 他表示 ， 虽然“量子”对大家来说是一个很深奥的概念 ， 我国的第一台量子计算原型机也才刚面世 ， 但其实量子科技早就在我们身边 ， 如移动电脑、大数据中心、核电能、核磁共振成像仪等设备 ， 都运用到了量子科技 。 以超导量子材料为代表的新量子材料也在生活中得到广泛应用 ， 如超导电视、超导磁悬浮列车等 。张立源表示 ， 量子材料及其应用研究是当前基础科学的最前沿研究领域之一 ， 各国正在量子信息技术相关领域加快布局 。 国际方面 ， 欧盟已经启动量子技术期间项目 ， 美国政府推出了量子技术重点研究计划 ， 未来三年拟投入13亿美元 。 我国也早已开始“量子通讯与量子计算”相关研究 ， 高校纷纷成立了各种形式的量子中心 ， 如南方科技大学在2015年就开始了量子力学研究等 。谈起我国量子材料研究的未来 ， 张立源表示 ， 这是我国实现超越和引领的关键领域 。 他解释道 ， 目前各国对量子研究都属于起步阶段 ， 我国对基础研究越来越重视 ， 已经储备了一定的量子研究人才 ， 具备了良好的研究条件和工作基础 ， 甚至在某些方面已处于国际水平 ， 他对未来抱以十足信心 。
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【我国|九章量子计算机和你有啥关系？专家说：量子科技就在我们身边！】后摩尔时代需要自旋芯片业界认为 ， 进入10nm工艺制程之后 ， 摩尔定律似乎失效了 ， 处理器性能翻一倍所需时间由原来的两年延至三年 ， 半导体芯片产业发展遇到了技术瓶颈 。 对此 ， 自旋电子学国际专家、香港中文大学（深圳）教授周艳表示 ， “后摩尔时代需要自旋芯片 。 ”据周艳介绍 ， 自旋芯片是各类MRAM（磁随机存储器）的统称 ， 经历了MRAM、STT-MRAM、MeRAM三个发展阶段 ， 具有高集成化、低功耗、高速度、高灵敏度、防辐射等优点 ， 可将信息获取、传递、处理、存储等环节有机地结合在一起 ， 原则上可取代各类存储器的应用 ， 成为未来的通用存储器 。目前 ， MRAM、STT-MRAM已经产业化 ， 很多国家和企业都在积极推动以自旋芯片替代SRAM和Flash的存储器 。 比如 ， 三星2019年开始量产28nm嵌入式MRAM ， 未来两三年内将进入更大规模量产；SK海力士、英特尔、格芯也掌握了22nm嵌入式MRAM的量产工艺 。此外 ， 磁斯格明子（第三代）芯片也正在研发中 ， 周艳表示 ， 我国应尽早集中力量进行布局 ， 尤其是在工艺、材料及核心技术等方面 。增维能实现微缩效果量子计算具有超强算力 ， 是量子力学的一个重要研究方向 。 以九章量子计算机为例 ， 在处理“高斯玻色采样”问题时 ， 当求解5,000万个样本的高斯玻色取样 ， 目前全球最快的超级计算机“富岳”需要6亿年时间 ， 但九章量子计算机只需要200秒 。 假如把量子计算应用到芯片中 ， 只需要注入少数量子 ， 就可以达到很高的运算速度 。 而要把量子注入到芯片里 ， 对集成电路的光刻、蚀刻等工艺要求非常高 。“微缩是集成电路的主流发展路径 ， 微缩依赖于EUV光刻机 ， 但我国在不具备EUV光刻技术下 ， 该如何发展集成电路？”南方科技大学教授张国飙表示 ， 可利用增维（三维集成）实现微缩效果 。张国飙表示 ， 当前我国芯片在制作工艺上与国际还有很大差距 ， 在此背景下 ， 他建议深圳在布局芯片产业上应拿捏好社会投资与战略投资的度 ， 在技术路径上拿捏好科研与量产的度 ， 在聚焦周边电路产业的同时 ， 也关注硬核电路 。 （采访人员袁静娴）
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