国内首个专用于量子芯片生产的激光退火仪在合肥诞生

1月3日，记者从安徽省量子计算工程研究中心获悉，国内首个专用于量子芯片生产的激光退火仪已研制成功。

该设备可解决量子芯片位数增加时的工艺不稳定因素，像“手术刀”一样精准剔除量子芯片中的“瑕疵”，增强量子芯片在向多比特扩展时的性能，从而进一步提升量子芯片的良品率。

“对症下药”，改善芯片“不良”部分

记者获悉，该激光退火仪由合肥本源量子计算科技有限责任公司完全自主研发。设备可达到百纳米级超高定位精度，可对量子芯片中单个量子比特进行局域激光退火，从而定向控制修饰量子比特的频率参数，解决多比特扩展中比特频率拥挤的问题，助力量子芯片向多位数扩展。

量子比特位数是代表量子计算机能力水平的一个重要参数，量子比特位数越高，其计算能力越强。

“我们在量子芯片生产过程中会通过量子芯片的‘火眼金睛’无损探针仪来发现量子芯片的优劣，对于其中的‘坏品’‘次品’，会采用激光退火仪去处理其存在的问题，就像是医生做手术一样，这把‘手术刀’能够‘对症下药’，改善其中‘不良’的部分，从而提高量子芯片的品质。”

安徽省量子计算工程研究中心副主任贾志龙博士介绍，为了解决更高位数量子计算机中的多比特量子芯片生产问题，他们自主研发了该设备。这台激光退火仪拥有正向和负向两种激光退火方式，可以在生产过程中灵活调节多比特超导量子芯片中量子比特的关键参数。同时，该设备还可用于半导体集成电路芯片、材料表面局域改性处理等领域，目前已在位于合肥的国内第一条量子芯片生产线上投入使用。

“手术刀”将与“火眼金睛”相互配合

位于合肥的本源量子作为中国第一家量子计算公司，长期致力于超导与硅基半导体两条产线工艺的量子计算芯片的研发。去年1月，本源量子与相关企业共同成立了量子芯片联合实验室，建设全国第一条量子芯片生产线。利用这条生产线，可以在极低温集成电路领域进行工艺开发以及工程流片验证，实现从量子芯片设计研制到封装测试全链条开发。

去年11月，这条产线上有了一双“火眼金睛”——国内首个专用于量子芯片生产的NDPT-100无损探针电学测量平台（简称“无损探针台”）。该设备也是由合肥本源量子自主研发，它可以实现量子比特电阻快速精准测量，像孙悟空的“火眼金睛”一样近乎零损伤识别量子芯片的质量优劣。

贾志龙介绍，此前发布的这台量子芯片无损探针仪和这台量子芯片激光退火仪都属于量子芯片工业母机。“前者是发现问题，后者是解决问题，它们之间相互配合，才能够生产出更高质量的量子芯片。”