量子计算技术再获神器 科学家开发出新的成像技术

发布者:快乐飞翔最新更新时间:2017-07-21 来源: 电子产品世界关键字:量子计算 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

  最近,《Science》子刊《Science Advances》上发表的一篇论文称,研究团队开发了一种能够窥探硅晶体内部结构的非侵入性成像技术。这很有可能成为测试常规硅基芯片的有效方法,且可能为下一代的量子计算技术奠定基础。下面就随手机便携小编一起来了解一下相关内容吧。

 这支来自奥地利林茨大学、伦敦大学学院、苏黎世联邦理工学院和瑞士洛桑联邦理工学院的国际团队将现有成熟的显微技术——扫描微波显微镜(Scanning Microwave Microscopy, SMM)运用到对硅芯片中人工掺入杂质的检测当中,整个成像过程不会对芯片产生任何损害(半导体中会被掺入杂质来增强其导电和光学性质)。

    

图丨磷-硅材料成像

  扫描微波显微镜在生物细胞和新材料方面有广泛应用,其中包括石墨和其它半导体材料。它的工作原理结合了原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM)和矢量网络分析仪 (Vector Network Analyzer, VNA)——二者分别有测量样品特定部分的纳米探针,以及往探针上传输的微波信号的装置。该信号会在样本中反射,并回到矢量网络分析仪中进行计算,最后整套仪器会反馈样本的三维图像和电学性质。

  研究者使用扫描微波显微镜扫描样本,具体探测了硅晶表层下成一定规律排列的磷原子的电学性质。在这一方法下,研究者成功检测了在表面4-15纳米之下的1900-4200个紧密排列的原子。

  当然,诸如二次离子质谱分析法(Secondary Ion Mass Spectrometry, SIMS)之类的技术也可以用于检测半导体中人工参入的杂质,但是扫描微波显微镜的主要优势是,它不会对样本有任何损坏。

  在 IEEE Spectrum 的一个邮件采访中,本实验的领导者、奥地利林茨大学的 Georg Gramse 表示:“从对硅芯片扫描的新技术中,我们能预见到对全球行业的潜在冲击。因为在芯片集成电路越来越小的情况下,测量过程已经变得无比困难且耗费时间,而且可能会损坏芯片本身。”

    

图丨SMM和VNA对材料的测量结果

  除了对硅基芯片的一系列影响,Gramse相信,这项技术可能对未来的磷-硅量子计算机的制造工艺做出贡献。

  与经典计算机基于晶体管(晶体管的开关对应二进制的0和1)的工作原理不同,量子计算通过既可以代表0又可以代表1的量子比特处理数据。

  四年前,人们开始用制造传统计算机的硅材料制造量子计算机,但难点在于硅晶体中磷原子的植入,而磷原子的自旋正是量子比特承载体。

  新的成像技术对磷-硅量子计算机的实现奠定了基础,因为人们能把扫描微波显微镜集成到现有的探测仪器中。这将大大加快三维结构的制造速度,因为该技术也能被应用于光刻工艺中原子掺杂的迭代控制。

  Gramse最后说:“目前,我们正在研究磷原子层的物理性质,这将是通往磷-硅量子计算机的下一步。”

    以上是关于手机便携中-量子计算技术再获神器 科学家开发出新的成像技术的相关介绍,如果想要了解更多相关信息,请多多关注eeworld,eeworld电子工程将给大家提供更全、更详细、更新的资讯信息。

关键字:量子计算 引用地址:量子计算技术再获神器 科学家开发出新的成像技术

上一篇:智能硬件领域让人无法忽视的三家公司
下一篇:中国人工智能规划出炉 2030年带动产业超10万亿

推荐阅读最新更新时间:2024-05-03 16:53

量子计算:一场接近“突破点”的竞逐
新华社北京1月22日电 特稿:量子计算,一场接近“突破点”的竞逐 新华社记者杨骏 黄堃 5量子比特、10量子比特、50量子比特,一场你追我赶、争相领先的激烈竞逐近年来正在量子计算领域上演。 传统计算机要100年才能破解的难题,量子计算机可能仅需1秒,如此“洪荒之力”、酷炫前景各国岂能袖手旁观? 去年底,美国IBM公司宣布推出全球首款50量子比特的量子计算原型机,量子计算领域的竞争进入关键阶段。 聪者听于无声,明者见于未形 当魔幻般的理论在现实中推动进步,各国的科研实力体现无疑。 在IBM公司宣布成果的半年前,中国科学家已发布世界首台超越早期传统计算机的光量子计算机,实现10个超导量子比特纠缠,在操纵质量上也是全球领先。 从个位数到
[半导体设计/制造]
虹科任意波形发生器在量子计算中的应用
虹科AWG在量子计算中的应用 精度在研究中始终很重要,很少有研究领域需要比量子研究更高的精度。奥地利因斯布鲁克大学的量子光学和量子信息研究所需要一个任意波形发生器(AWG)来为他们的研究生成各种各样的信号。 01 无线电频率 第一个应用是在射频范围内应用多频信号。每个频率分量都是使用正弦函数实现的。产生的差分信号用于同时处理离子量子模拟器中被捕获的单个离子。 该研究所的研究员 Christine Maier解释说:“我们正在对捕获的冷却钙离子进行量子模拟,其中单离子寻址能力至关重要。为此,我们通过声光偏转器 (AOD) 发送激光束。应用于该AOD晶体的射频信号的频率定义了激光束的偏转角,并且它决定了我们线性离子串
[测试测量]
虹科任意波形发生器在<font color='red'>量子</font><font color='red'>计算</font>中的应用
NVIDIA cuQuantum SDK 创造量子计算模拟世界纪录
NVIDIA cuQuantum SDK 创造量子计算模拟世界纪录 NVIDIA cuQuantum发威,在量子计算领域占据C位。 在新兴的量子计算领域,NVIDIA刚刚打破了一项具有重大影响的纪录,同时正在推出相关软件,以便任何人都可以完成这项工作。 量子计算将推进气候研究、药物研发、金融等领域的新一波前进浪潮。通过在当今的经典系统上模拟未来的量子计算机,研究人员可以更快、更大规模地开发和测试量子算法。 朝着这个未来,NVIDIA创造了有史以来最大的量子算法模拟,使用cuQuantum来解决MaxCut问题,cuQuantum是NVIDIA用于加速GPU上的量子电路模拟的SDK。 在数学领域中,经常列举
[嵌入式]
NVIDIA cuQuantum SDK 创造<font color='red'>量子</font><font color='red'>计算</font>模拟世界纪录
IBM与三星等12家大型企业合作 开发量子计算商用案例
  12月13日,, IBM 宣布将与三星、摩根大通和巴克莱银行等12家主要公司合作,共同开发商用 量子计算 。下面就随网络通信小编一起来了解一下相关内容吧。    IBM 表示,这12家公司将使用 IBM 的开源软件和开发工具,与IBM共同打造 量子计算 。 量子计算 被视为下一代计算技术,能够解决当前计算机所无法解决的诸多问题。   当前,量子计算还处于初级发展阶段,但IBM希望通过此次合作,与全球大型企业联合,共同推进量子计算商业化,从而成为该领域的领跑者。   合作伙伴摩根大通表示,将专注于量子计算在金融领域的应用,包括交易策略、投资组合优化、资产定价与风险分析等。   另一家合作伙伴戴姆勒表示,将研究如何利用量子计算来
[网络通信]
NVIDIA 发布量子-经典混合计算平台
社区中的全球领导者采用 NVIDIA QODA 统一编程平台, 支持量子加速 AI、HPC 以及健康和金融应用 美国加利福尼亚州圣克拉拉——2022 年 7 月 12 日—— NVIDIA 于今日发布统一计算平台——NVIDIA 量子优化设备架构(QODA),以加快在人工智能(AI)、高性能计算(HPC)、医疗、金融和其他学科的量子研发突破。 QODA 旨在通过创建相干的混合量子经典编程模型,使量子计算更容易使用。QODA 是开放的、统一的环境,适用于当今一些最强大的计算机和量子处理器,提高了科学生产力,并使量子研究具有更大的规模。 HPC 和 AI 领域的专家能够使用QODA轻松地将量子计算添加至现有应用中—
[物联网]
NVIDIA 发布<font color='red'>量子</font>-经典混合<font color='red'>计算</font>平台
阿里研制新芯片 打破量子计算机垄断地位
目前世界上谷歌拥有量子计算机的霸主地位,而今,这一霸权将被阿里打破。目前,阿里巴巴消息,达摩院量子实验室研发出目前世界上最强的量子电路模拟器“ 太 章 ”,率先模拟了81比特40层作为基准的谷歌随机量子电路。 作为一个全新的技术,量子计算始终是科研热点。2018年3月谷歌发布研制全球首款72比特量子计算机的计划,但“太章”的出现打破了谷歌在此方面的霸权地位。 “ 太章 ” 一大特点是通信开销极小,从而可以从阿里集团平台的在线集群算力完成举世无双的模拟。在64比特40层的模拟中,“太章”只需要两分钟并只使用14%阿里平台的计算资源即可完成。
[嵌入式]
阿里研制新芯片 打破<font color='red'>量子</font><font color='red'>计算</font>机垄断地位
IBM副总裁:量子计算面临人才短缺
  美国国际商用机器公司( IBM )负责量子战略和生态的副总裁罗伯特·苏托尔在北京出席“全球新兴科技峰会”期间表示,目前全球 量子计算 人才普遍短缺,企业需要与高校更紧密合作,从高等教育阶段开始培养相关人才。下面就随手机便携小编一起来了解一下相关内容吧。   当前全球科技巨头加速 量子计算 竞争的同时,人才不足问题也日益凸显。29日出席《麻省理工科技评论》与“深科技”两家科技媒体主办的“全球新兴科技峰会”后,苏托尔接受新华社记者采访说,目前 量子计算 急需物理方面人才进行相关硬件研发,同时也需要数学和计算机领域人才。   学数学出身的苏托尔介绍说, IBM 已开始与美国麻省理工学院合作开展量子计算人才培养项目,将挑选有物理、数
[手机便携]
百度宣布超导量子计算机“乾始”发布,可提供“开箱即用”的量子服务
8月25日上午消息,百度今日对外发布超导量子计算机“乾始”,据介绍,本次发布的乾始超导量子计算机不仅包含了硬件平台,还拥有百度专门针对硬件进行优化的自研量子操作系统量易伏、量子测控平台量脉以及丰富的量子应用程序,允许用户在手机、平板电脑、台式机等多终端设备上访问乾始超导量子计算机,真正实现了“开箱即用”的量子计算服务供给,能让量子计算从实验室走向产业化。 相比于传统经典计算,量子计算有着独特的计算优势,在信息安全领域,使用经典计算机来破译一个300位大数的RSA公钥密码系统,需要10万年以上,而用同样运算速率、执行Shor算法的量子计算机,则只需要1秒。然而由于处于产业发展早期,量子计算面临硬件和服务割裂、学科交叉性强等研发
[网络通信]
小广播
最新手机便携文章
换一换 更多 相关热搜器件
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved