离量子计算机又进一步！英特尔发布全新硅自旋量子比特芯片Tunnel Falls

今天，英特尔发布包含12个硅自旋量子比特（silicon spin qubit）的全新量子芯片Tunnel Falls，继续探索量子实用性，以解决重大难题。Tunnel Falls是英特尔迄今为止研发的最先进的硅自旋量子比特芯片，利用了英特尔数十年来积累的晶体管设计和制造能力。

在英特尔的晶圆厂里，Tunnel Falls是在300毫米的硅晶圆上生产的，利用了英特尔领先的晶体管工业化制造能力，如极紫外光刻技术（EUV），以及栅极和接触层加工技术。在硅自旋量子比特中，信息（0/1）被编码在单个电子的自旋（上/下）中。硅自旋量子比特本质上是一个单电子晶体管，因此英特尔能够采用与标准CMOS（互补金属氧化物半导体）逻辑生产线类似的流程制造它。

放在手指上的Tunnel Falls芯片

封装起来的Tunnel Falls芯片

放大后的Tunnel Falls芯片

示意图：量子点栅极下的电子

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（图片来源：英特尔公司）

同时，利用先进的CMOS生产线，英特尔可以通过其创新的制程控制技术提高良率和性能。Tunnel Falls的良率达到了95%²，实现了与CMOS逻辑制程接近的电压均匀性（voltage uniformity）。此外，英特尔可在每块晶圆上实现超过24000个量子点。Tunnel Falls能够形成可被相互隔离或同时操控的4到12个量子比特。

接下来，英特尔将继续致力于提高Tunnel Falls的性能，并将其和英特尔量子软件开发工具包（SDK）整合在一起，集成到英特尔的量子计算堆栈中。此外，基于制造Tunnel Falls的经验，英特尔已经开始研发下一代量子芯片，预计将于2024年推出。

^备注：

¹https://www.nature.com/articles/s41928-023-00974-4

²https://www.intel.com/content/www/us/en/newsroom/news/intel-hits-key-milestone-quantum-chip-research.html