我國首款 “量子芯片冰箱”問世

吳長鋒

科學導報訊 量子芯片對保存環境要求極高，如何將嬌貴的量子芯片長期“保鮮”存放？記者3月15日從安徽省量子計算工程研究中心獲悉，我國首個可保存量子芯片的高真空存儲箱研制成功，并已投入國內首條量子芯片生產線使用，其被科學家形象地稱為“量子芯片冰箱”。

“量子芯片中的超導材料對環境敏感度較高，容易和空氣中的氧氣、水分子產生化學反應，就像食物暴露在空氣中‘氧化腐爛’，量子芯片如果不妥善保存，也會因為‘不新鮮’而無法使用。本源量子團隊采用高真空存儲技術，自主研發了這臺量子芯片高真空存儲箱，它可以為量子芯片提供高真空的保存環境，就像是‘量子芯片冰箱’。研發人員用它調節存儲空間的室內壓強，從而給量子芯片‘保鮮’，避免其失去效用。”安徽省量子計算工程研究中心副主任賈志龍向記者介紹道。

量子芯片是量子計算機的核心部件。與傳統經典集成電路芯片不同，量子芯片需要經過復雜的系統生產過程，像環境溫度、潔凈程度、噪聲、振動、電磁波以及微小雜質顆粒等，都會對其產生影響。

賈志龍表示，如果流片過程中或者流片完成的量子芯片樣品儲存環境不達標，超導量子芯片就會吸附各類雜質，其關鍵部件約瑟夫森結、超導電容等會因此老化，導致量子比特頻率一致性變差、量子芯片相干時間降低，最終量子芯片的性能發生惡化。采用自主研發的量子芯片高真空存儲箱來放置量子芯片可避免這一問題發生。