12 月 3 日消息在半導體與量子計算領域掀起波瀾。SemiQon，一家從芬蘭研究機構(gòu) VTT 成功剝離出來的新興公司，重磅宣布其已成功開發(fā)出能夠在低溫環(huán)境下高效運行的 p 型晶體管和 n 型晶體管。這些晶體管意義非凡，它們使得創(chuàng)建CMOS邏輯電路成為切實可行的事情，并且極為便利的是，可以直接在現(xiàn)有的CMOS晶圓廠中進行制造生產(chǎn)，而無需額外搭建復雜的基礎設施，這無疑大大降低了生產(chǎn)門檻與成本。
SemiQon 研究人員發(fā)表了《用于量子電子的毫開爾文 Si - MOSFETs》論文，在論文中詳細地介紹了在 420mK 下具有 0.3 mV/dec 亞閾值擺幅的晶體管的優(yōu)異特性。這些晶體管是在全耗盡型絕緣體上硅（FDSOI）晶圓上精心制造的MOSFET。這一成果展示了 SemiQon 在低溫晶體管研發(fā)方面的深厚技術(shù)實力與創(chuàng)新思維。
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VTT 近期也積極投身于相關研究討論之中，其探討了使用混合量子CMOS技術(shù)構(gòu)建基于自旋的量子比特多路復用器。該芯片基于定制絕緣體上硅 (SOI) 工藝打造而成，采用全硅柵極堆棧并且擁有 50nm 柵極寬度。值得一提的是，該電路在 5.6K 至 300mK 范圍內(nèi)展現(xiàn)出了令人矚目的低噪聲特性，這為量子計算的精準性與穩(wěn)定性提供了有力保障。
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傳統(tǒng)的控制電子設備往往是采用傳統(tǒng)方法進行制造生產(chǎn)的，然而這種制造方式存在著明顯的弊端。其所產(chǎn)生的散熱問題會對低溫環(huán)境造成嚴重的影響，并且為了避免這種影響，還需要設置一定的距離以及采取絕緣措施，而這些要求都會對量子計算機的設計產(chǎn)生諸多限制，束縛了量子計算機的進一步發(fā)展與優(yōu)化。
SemiQon 則自豪地表示，其晶體管設計在 1K 及以下的溫度下能夠展現(xiàn)出最好的性能表現(xiàn)，而這恰好是大多數(shù)量子計算機運行的典型溫度范圍。在如此低溫的環(huán)境下，這些晶體管的功耗僅僅為傳統(tǒng)室溫晶體管的 0.1%，這一超低功耗特性堪稱驚艷。
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正是由于這種低功耗以及低溫適應性強的優(yōu)勢，使得控制和讀出電子設備可以與量子位處理器一同放置在低溫恒溫器內(nèi)部，極大地簡化了量子計算機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設計，提高了系統(tǒng)的集成度與運行效率。
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“SemiQon 首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人 Himadri Majumdar 滿懷信心地表示：“這有可能加速量子技術(shù)的發(fā)展進程，甚至有望開啟低溫電子學的嶄新時代。”
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SemiQon 進一步指出，除了在量子計算領域有著巨大的應用潛力之外，這些晶體管還具備在航天應用和高性能計算（HPC）領域中提高能源效率的廣闊前景，有望為這些領域帶來全新的技術(shù)變革與突破。
SemiQon 預計將在 2025 年向客戶交付其首批低溫優(yōu)化的CMOS晶體管，這一計劃無疑讓眾多行業(yè)客戶充滿了期待，也將推動相關領域提前布局與籌備，迎接低溫晶體管時代的到來。
億配芯城?ICGOODFIND總結(jié)：
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在全球半導體技術(shù)創(chuàng)新與量子計算蓬勃發(fā)展的大背景下，SemiQon 低溫晶體管的研發(fā)成果成為行業(yè)焦點。億配芯城與ICGOODFIND始終密切關注行業(yè)動態(tài)。SemiQon 開發(fā)的低溫 p 型和 n 型晶體管可構(gòu)建CMOS邏輯電路且便于在現(xiàn)有晶圓廠制造，其低功耗與低溫適應性優(yōu)勢解決量子計算機傳統(tǒng)控制電子設備散熱與設計限制問題，有望加速量子技術(shù)發(fā)展并開啟低溫電子學新時代。在航天與高性能計算領域也具節(jié)能潛力，2025 年交付計劃將促使相關行業(yè)提前規(guī)劃應用。這為半導體企業(yè)在特定領域晶體管研發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新與市場拓展提供了參考范例，推動行業(yè)在多領域應用中探索半導體技術(shù)新邊界，促進全球科技產(chǎn)業(yè)在量子計算與高性能應用方面的協(xié)同進步。
