電子信息

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國(guó)際先進(jìn)的增強(qiáng)型氮化鎵MIS-HEMT器件問世

中國(guó)科學(xué)院微電子研究所等單位的研究人員在增強(qiáng)型氮化鎵（GaN）MIS-HEMT（金屬—絕緣層—半導(dǎo)體高電子遷移率晶體管）器件研制方面取得新進(jìn)展，成功研制出了具有國(guó)際先進(jìn)水平的高頻增強(qiáng)型GaN MIS-HEMT器件。

研究人員通過耐高溫刻蝕掩模技術(shù)，創(chuàng)新性地采用高溫柵槽刻蝕工藝顯著降低了對(duì)溝道二維電子氣的損傷，提高了刻蝕殘留物的揮發(fā)性。同時(shí)，研究人員采用自主研制的臭氧輔助原子層沉積技術(shù)，制備出了高絕緣、低缺陷的Al2O3柵介質(zhì)，有效抑制了柵極漏電流，最終研制出了閾值電壓1.6V，脈沖輸出電流高達(dá)1.13A/mm，關(guān)態(tài)功耗僅為6×10-8W/mm的增強(qiáng)型GaN MISHEMT器件。該器件在4GHz頻率下的脈沖輸出功率達(dá)到5.76W/mm，功率附加效率達(dá)57%，高于目前國(guó)際上報(bào)道的閾值電壓超過1.5V MISHEMT的器件的功率性能。

該增強(qiáng)型GaN MISHEMT器件的成功研制，突破了柵槽刻蝕技術(shù)制備GaN功率電子器件的瓶頸，為進(jìn)一步提高GaN電子器件的工作頻率（10MHz以上）和轉(zhuǎn)換效率奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 (微 電)

芯科推出業(yè)界最靈活雙模Bluetooth模塊解決方案

美國(guó)芯科科技有限公司推出雙模Bluetooth?Smart Ready系列模塊解決方案，為嵌入式開發(fā)人員集成Bluetooth?Smart和Bluetooth?Basic Rate/Enhanced Data Rate（BR/ EDR）無線技術(shù)提供了新選擇。

其中，Bluetooth?Smart Ready BT121模塊能夠提供完全集成高性能器件的解決方案，包括Bluetooth無線電、微控制器（MCU）和板上Bluetooth?軟件協(xié)議棧等，并配備軟件開發(fā)套件Bluetooth?Smart Ready SDK，支持BGScript?腳本語言。該模塊旨在通過提供靈活的即插即用Bluetooth?解決方案，幫助開發(fā)人員加快產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度，降低開發(fā)成本。該模塊不僅適用于Bluetooth?BR/EDR傳統(tǒng)連接設(shè)備，也可應(yīng)用于使用Bluetooth?Smart的最新應(yīng)用產(chǎn)品，如無線家居產(chǎn)品、可穿戴設(shè)備和銷售終端等。

Bluetooth?Smart Ready SDK是一套簡(jiǎn)化Bluetooth?Smart Ready應(yīng)用開發(fā)的軟件工具。開發(fā)人員可訪問數(shù)十種Bluetooth?Smart應(yīng)用配置示例，并以此為模板進(jìn)行開發(fā)，可有效縮短產(chǎn)品研發(fā)時(shí)間。未來，芯科公司還將持續(xù)擴(kuò)展Bluetooth?的應(yīng)用配置庫(kù)，以支持新的無線應(yīng)用產(chǎn)品和使用案例。 (科 日)

用純光制造量子邏輯門的研究獲進(jìn)展

加拿大物理學(xué)家在利用純光打造量子計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)元件——邏輯門的研究中取得了新進(jìn)展，成功通過單光子對(duì)其它光束施加了影響。

邏輯門對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，以創(chuàng)建新的輸出。在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)中，邏輯門通常采用二極管或晶體管的形式，但量子計(jì)算機(jī)組件由單個(gè)原子和亞原子粒子制成，信息處理通過粒子之間的相互作用完成。該項(xiàng)研究展現(xiàn)了單光子對(duì)其它光束的影響。光束在一般情況下可互不影響地彼此穿過，要打造光量子計(jì)算機(jī)，光束就必須相互“交談”，但此前尚未實(shí)現(xiàn)單光子與光束的相互作用。

研究人員首先將單光子入射在已冷卻到高于10-6K的銣原子上。光子與原子發(fā)生“糾纏”，影響了銣原子與單獨(dú)光束相互作用的方式。光子改變了原子的折射率，從而引起光束發(fā)生很小但又可測(cè)量的“相移”。這一過程可用作全光量子邏輯門，實(shí)現(xiàn)輸入、信息處理和輸出。量子邏輯門是該項(xiàng)研究進(jìn)展最顯著的應(yīng)用方式，而可觀察到這些相互作用的能力使光學(xué)研究翻開了新的一頁(yè)。 (科 日)

奧地利首次在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)量子門疊加態(tài)

奧地利物理學(xué)家在世界上首次成功在實(shí)驗(yàn)室將2個(gè)邏輯門疊加，構(gòu)建出了全新量子計(jì)算機(jī)模型。該量子計(jì)算機(jī)模型能夠比標(biāo)準(zhǔn)量子計(jì)算機(jī)更高效地完成量子計(jì)算任務(wù)。

量子邏輯門是量子計(jì)算機(jī)的基本單元。在標(biāo)準(zhǔn)量子計(jì)算機(jī)中，量子邏輯門按照特定順序排列（1個(gè)邏輯門只能在另1個(gè)邏輯門的前面）。而新研究卻實(shí)現(xiàn)了量子邏輯門的疊加，使其能夠同時(shí)按照多種序列相互作用，從而大幅減少某些量子計(jì)算中量子邏輯門的數(shù)量。

科學(xué)家將2個(gè)量子邏輯門運(yùn)用到單光子電路中發(fā)現(xiàn)，2個(gè)量子邏輯門并不是按照單一順序進(jìn)行量子運(yùn)算，而是同時(shí)以2個(gè)順序，即邏輯門A在邏輯門B之前和邏輯門B在邏輯門A之前2種邏輯序列發(fā)揮作用。如果加入更多的邏輯門，則會(huì)同時(shí)形成更多的邏輯序列疊加態(tài)，比以前的量子計(jì)算更快、更高效。該項(xiàng)研究成果有望為全新量子計(jì)算建立理論基礎(chǔ)，并設(shè)計(jì)出計(jì)算速度更快的量子計(jì)算機(jī)。 (聶翠蓉)

德國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)HRSK-II投入運(yùn)行

超級(jí)計(jì)算機(jī)HRSK-II在德國(guó)德累斯頓工業(yè)大學(xué)萊曼計(jì)算中心投入運(yùn)行。據(jù)悉，其是目前德國(guó)性能最高的超級(jí)計(jì)算機(jī)，峰值運(yùn)算速度為每秒1500萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算，使用了4.3萬個(gè)中央處理器芯片，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存部分由2000塊硬盤組成，還具有1個(gè)用于特殊用途的由快速固態(tài)硬盤集合成的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元。

該超級(jí)計(jì)算機(jī)使用了高能效技術(shù)，無需制冷設(shè)備，通過水冷卻循環(huán)系統(tǒng)回收熱量，每年可節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用約25萬歐元，回收的熱量可用于附近建筑物的供熱。 (科 日)

展訊公司推出2款28nm工藝4核SoC平臺(tái)

展訊通信有限公司推出最新的3G、4G解決方案——SC7731G、SC9830A等2款采用28nm工藝的4核SoC（系統(tǒng)級(jí)芯片）平臺(tái)。

其中，SC7731G內(nèi)置4核ARM Cortex-A7應(yīng)用處理器，主頻可達(dá)1.3GHz，支持WCDMA/HSPA（+）和GSM/GPRS/EDGE雙模式，并具有雙卡雙待功能，配備1080p高清視頻和800萬像素?cái)z像頭。該SoC平臺(tái)屬于4核普及款芯片，適用于入門級(jí)智能手機(jī)。

SC9830A內(nèi)置4核ARM Cortex-A7應(yīng)用處理器，主頻可達(dá)1.5GHz，支持TD-LTE、LTE FDD、TD-SCDMA/HSPA（+）、WCDMA/HSPA（+）和GSM/GPRS/EDGE等多種模式，具有雙卡雙待功能，集成2D/3D圖形加速的雙核ARM Mali 400MP，以及NEON多媒體處理器，配備多標(biāo)準(zhǔn)多媒體加速器，以及1080p高清視頻和1300萬像素?cái)z像頭。該芯片為全球普及型LTE方案，適用于經(jīng)濟(jì)型4G手機(jī)。 (詮 鼎)

國(guó)內(nèi)首款自主可控的安全存儲(chǔ)產(chǎn)品問世

創(chuàng)新科存儲(chǔ)技術(shù)有限公司開發(fā)的國(guó)內(nèi)首款安全存儲(chǔ)產(chǎn)品——SCS1000系列產(chǎn)品正式問世。該產(chǎn)品從核心器件到存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件全部擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，從主控板、磁盤管理到數(shù)據(jù)訪問等多個(gè)方面進(jìn)行了安全強(qiáng)化，未來可廣泛應(yīng)用于政府辦公、國(guó)防、航空、航天等對(duì)安全性要求較高的領(lǐng)域。

目前，我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)核心系統(tǒng)設(shè)備長(zhǎng)期依賴國(guó)外進(jìn)口，對(duì)于各領(lǐng)域的信息安全構(gòu)成了潛在威脅。SCS1000系列安全存儲(chǔ)產(chǎn)品搭載了國(guó)產(chǎn)“申威”高性能多核處理器和國(guó)產(chǎn)“睿思”操作系統(tǒng)；配備創(chuàng)新科公司自主研發(fā)的UStor存儲(chǔ)系統(tǒng)，保證了整個(gè)系統(tǒng)的絕對(duì)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。其中，“申威”高性能多核處理器采用對(duì)稱多核結(jié)構(gòu)和SoC技術(shù)，在保證與國(guó)外同類產(chǎn)品性能相同的前提下，還具有節(jié)能環(huán)保、簡(jiǎn)單易用、管理便捷等特點(diǎn)。目前，創(chuàng)新科公司已與中星微電子集團(tuán)、中國(guó)網(wǎng)絡(luò)電視臺(tái)、中國(guó)電信集團(tuán)公司等開展了合作。 (王 怡)

中科院量子點(diǎn)糾纏光源方案可構(gòu)建新型量子中繼器

中國(guó)科學(xué)院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究人員基于量子點(diǎn)雙激發(fā)的級(jí)聯(lián)過程，提出了可擴(kuò)展的量子點(diǎn)糾纏光源的實(shí)現(xiàn)方案，可用于構(gòu)建新型量子中繼器。

量子糾纏光源是量子信息處理中的重要資源。傳統(tǒng)的糾纏光源主要由參量下轉(zhuǎn)換過程實(shí)現(xiàn)。這種糾纏光源是概率性的，可能會(huì)產(chǎn)生高階冗余的光子對(duì)，導(dǎo)致量子通訊和量子計(jì)算出現(xiàn)錯(cuò)誤。利用半導(dǎo)體量子點(diǎn)的雙激子自發(fā)輻射過程，可實(shí)現(xiàn)可控的、確定性的糾纏光源。但在量子點(diǎn)中，偏振方向垂直的2個(gè)光子在能量上存在微小的差別，會(huì)破壞光子對(duì)的糾纏特性，這是實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)糾纏光源面臨的最大難題。

研究人員深入研究了精細(xì)結(jié)構(gòu)

的產(chǎn)生機(jī)制，推導(dǎo)出了量子點(diǎn)中激子精細(xì)結(jié)構(gòu)和偏振角在單軸應(yīng)力下的唯象理論，并給出了在外壓下具有最小精細(xì)結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)的簡(jiǎn)單判據(jù)。通過對(duì)應(yīng)力調(diào)節(jié)量子點(diǎn)微觀機(jī)制的研究，研究人員在理論上證明了利用1組特殊的組合應(yīng)力可以在大范圍調(diào)節(jié)量子點(diǎn)發(fā)光能量的同時(shí)，將任意量子點(diǎn)的精細(xì)結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)到接近于零，從而解決了實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展量子點(diǎn)糾纏光源的關(guān)鍵難題。研究人員還提出了1個(gè)在目前技術(shù)能力下完全可以實(shí)現(xiàn)的可擴(kuò)展糾纏光源的裝置，利用該裝置可將不同量子點(diǎn)產(chǎn)生的糾纏光子級(jí)聯(lián)起來，從而實(shí)現(xiàn)量子中繼、遠(yuǎn)距離的糾纏分發(fā)、高效率的多光子糾纏生成等功能，為量子點(diǎn)確定性糾纏光源的實(shí)用化鋪平了道路。 (科 苑)

中科院在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)高維量子糾纏態(tài)的固態(tài)存儲(chǔ)

中國(guó)科學(xué)院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在國(guó)際上率先研制成功高維固態(tài)量子存儲(chǔ)器，在固態(tài)系統(tǒng)中首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)三維量子糾纏態(tài)的量子存儲(chǔ)。

研究人員于2012年建立了我國(guó)首個(gè)固態(tài)量子存儲(chǔ)研究平臺(tái)，在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)了光子偏振態(tài)的二維固態(tài)量子存儲(chǔ)，并創(chuàng)造了99.9%保真度的世界最高水平。研究人員通過優(yōu)化稀土摻雜晶體樣品設(shè)計(jì)及泵浦技術(shù)等，極大地提升了存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)，存儲(chǔ)帶寬由100MHz提升至1GHz，存儲(chǔ)效率由5%提升至20%，最終實(shí)現(xiàn)了高維糾纏態(tài)的量子存儲(chǔ)。研究人員利用光的軌道角動(dòng)量進(jìn)行編碼，首次研制出了基于參量下轉(zhuǎn)換的窄帶高維糾纏光源，并將此糾纏光源存儲(chǔ)入固態(tài)量子存儲(chǔ)器中，三維糾纏態(tài)的存儲(chǔ)保真度達(dá)到99.1%。該量子存儲(chǔ)的高維特性分析結(jié)果表明，在51維的態(tài)空間中，量子存儲(chǔ)的效果仍然非常好。

高維軌道角動(dòng)量存儲(chǔ)技術(shù)可用于量子存儲(chǔ)器的空間域復(fù)用，以提升量子網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率及未來量子U盤的存儲(chǔ)容量。該項(xiàng)研究進(jìn)展使同時(shí)使用時(shí)間、頻率及空間的并行復(fù)用成為可能，為固態(tài)量子存儲(chǔ)器的集成化、規(guī)模化應(yīng)用奠定了重要的基礎(chǔ)。 (科 大)

日本刷新量子加密最長(zhǎng)傳輸紀(jì)錄

日本NTT物性科學(xué)基礎(chǔ)研究所成功進(jìn)行了約340km的長(zhǎng)距離量子密鑰傳送實(shí)驗(yàn)，使長(zhǎng)距離量子通信的實(shí)現(xiàn)向前推進(jìn)了一步。

研究人員發(fā)現(xiàn)，單光子檢測(cè)器的噪聲是量子密鑰長(zhǎng)距離傳送的障礙之一，而噪聲產(chǎn)生的原因是在室溫下通過光纖照射在檢測(cè)器件上的“黑體輻射”。為了去除“黑體輻射”，研究人員設(shè)置了冷卻到0.3K的低溫濾光鏡，開發(fā)出了納米級(jí)細(xì)線結(jié)構(gòu)的氮化鈮單光子檢測(cè)器，可去除1.55μm波長(zhǎng)以外所有波長(zhǎng)范圍的“黑體輻射”，并使噪聲的發(fā)生率降低到0.01Hz的水平。量子密鑰傳送實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在換算為普通光纖光損耗為72dB的條件下，能夠以較低的誤碼率安全傳輸量子密鑰336km，刷新了量子密鑰的傳輸距離紀(jì)錄。

據(jù)悉，目前，單光子檢測(cè)器的檢測(cè)效率僅為3%，進(jìn)一步提高檢測(cè)效率還可進(jìn)一步延長(zhǎng)傳輸距離。 (科 技)