使用高NA EUV光刻的量子点量子比特

# 采用高数值孔径极紫外光刻的量子点量子比特器件 | imec 来源：https://www.imec-int.com/en/press/world-first-imec-presents-quantum-dot-qubit-device-using-high-na-euv-lithography PR HNA Qubits 新闻发布 ## 全球首创：imec展示采用高数值孔径极紫外光刻制造的量子点量子比特器件 对于未来先进存储器和计算机芯片至关重要的最先进光刻系统，将在量子技术规模化中发挥关键作用 **比利时鲁汶，2026年5月19日**——本周，在ITF World（https://www.imecitf.com/world）上，全球领先的先进半导体技术研究与创新中心imec展示了全球首创：一款采用高数值孔径极紫外光刻（https://www.imec-int.com/en/articles/high-na-euv-new-generation-euv-lithography-ready-shape-our-future）制造的量子点量子比特器件。这一成就标志着向更可靠的量子比特（https://www.imec-int.com/en/expertise/cmos-advanced/compute/quantum-computer）——量子计算机的基本计算单元——的工业化规模化迈出了里程碑式的一步。据我们所知，这是首款使用高数值孔径极紫外光刻制造的集成硬件器件。 对于特定的复杂计算问题，例如新药开发或物理过程模拟，量子计算机的性能可能比经典计算机呈指数级提升。然而，要构建一台有用的量子计算机，**我们需将数百万个相互连接的量子比特**（量子计算机的计算单元）规模化，同时保证高可靠性和精确控制。 在目前正在研究的多种量子平台中，**硅量子点自旋量子比特**被认为是实现工业规模化的有前途候选者，常被称为“工业量子比特”。其制造工艺与标准硅芯片（CMOS）的生产高度兼容，而imec过去数十年在这一研究领域已建立起全球权威。 “我们可以**利用数十年的半导体创新成果**，并复用整个硅规模化生态系统，将量子器件从实验室实验推向大规模、可制造的系统。这正是硅基量子比特的明显优势所在。”imec项目负责人兼量子集成工程师**Sofie Beyne**解释道。 硅量子点自旋量子比特**将电子限制在硅纳米结构**（栅极层）中。被捕获电子的“自旋状态”用于存储量子信息。各栅极之间的间隙必须尽可能小，以限制环境噪声。 imec成功制造了一个功能完备的**量子比特网络，栅极间隙仅为6纳米**。得益于这一硬件组件的纳米尺度，理论上可在单芯片上集成数百万个量子比特。 “高数值孔径极紫外光刻能够精确图案化硅量子点量子比特。由于相邻量子点之间的耦合强度随间隙大小呈指数增长，我们需要在量子点的控制电极之间可靠地图案化出几纳米的间隙。这是一项**真正的工程壮举**，得益于我们的集成和图案化团队以及ASML卓越的高数值孔径极紫外光刻技术。”imec院士兼量子计算项目总监**Kristiaan De Greve**表示。 这一演示建立在imec此前在硅量子点自旋量子比特（https://www.imec-int.com/en/articles/si-mos-quantum-dot-spin-qubits-roads-upscaling）方面的成果之上——这些成果已证明CMOS兼容工艺可带来低电荷噪声和稳定的量子比特操作。通过在生产工艺中加入高数值孔径极紫外光刻，重点从实验室中的单个演示器件转向**300mm晶圆厂兼容、可复现的量子比特**。 虽然高数值孔径极紫外光刻显然对于推动先进AI和高性能计算快速发展的亚2纳米逻辑和高密度存储器技术至关重要，但如今它也将对未来量子计算的硬件起到关键作用。 PR HNA Qubits 功能完备的量子比特阵列，在注入栅（P）和势垒栅（B）之间间隙仅为6纳米，由高数值孔径极紫外光刻实现。图片还显示了…… **关于imec** Imec是世界领先的先进半导体技术研究与创新中心。凭借其最先进的研发基础设施和超过6500名员工的专业知识，imec推动半导体与系统规模化、人工智能、硅光子学、连接与传感领域的创新。 Imec的前沿研究为包括计算、健康、汽车、工业、消费电子、航空航天和安全在内的广泛行业带来突破。通过IC-Link，imec提供从概念到全面量产的定制化解决方案，以满足最先进的设计和生产需求。通过imec.ventures，imec创建和共同创建新企业，并支持现有的半导体深度技术公司实现规模化。 Imec与全球半导体价值链上的领导者，以及来自佛兰德斯和世界各地的科技公司、初创企业、学术界和研究机构合作。总部位于比利时鲁汶，imec在比利时、欧洲、美国、海湾合作委员会地区设有研究机构，并在三大洲设有代表处。2025年，imec报告收入为12亿欧元。 更多信息，请访问www.imec-int.com（https://www.imec-int.com/） *Imec集团拥有全球商标组合，包括文字商标和组合图形注册及未注册商标，覆盖国家、地区和国际范围。其合法使用需事先获得IMEC的书面同意，并遵守IMEC品牌指南（该指南可能定期更新）。最新版本可书面索取。*