绕开高端光刻机，中国国产芯片实现弯道超车，一举突破美技术壁垒

图为超导量子芯片样本

最近，中国的芯片界传来好消息，中国成功绕开高端光刻机，在一款国产芯片上实现弯道超车，据了解，这款国产芯片就是由中国自主研制的超导量子芯片，此次亮相的超导量子芯片有两款，它们分别为莫干一号，天目一号，其中天目一号的性能最优秀，这款超导量子芯片拥有36个量子比特，超越了西方大部分国家，对此，专家表示中国此举一举突破了美国的技术壁垒，在未来将有助于前沿科技发展。超导量子芯片，指一种将量子线路集成在基片上，进而承载量子信息处理的芯片。

图为量子计算机

超导量子芯片的问世，可谓是中国在科技领域完成的又一壮举，自最近几年以来，量子计算正逐渐成为世界各国科研的主流方向之一，与传统的超级计算机相比，量子计算机的计算速度要高出几个数量级，量子计算的过程往往以纳秒来计量，更快的计算速度，也意味着量子计算机能够被应用的场景更多，无论是航天，航空还是地质勘探等领域，量子计算机都将带来巨大优势，所以目前各国都投入了大量资源研发量子计算机，从而实现所谓的“量子霸权”。

而超导量子芯片，则是制造量子计算机的核心技术，在量子计算中，计算单元主要是以量子比特来显示，量子比特数量越多，其携带的信息量将随之爆炸性增长，从而实现更快的计算速度，而超导量子芯片采用半导体微纳工艺构造，能够携带更多的量子比特，是目前最有潜力的量子芯片，但这种芯片的技术含量非常高，同时对于设备的需求也相当苛刻，光实验室测试设备的成本就高达上千万美元，所以在国际上，超导量子芯片的研发往往被认为是一个巨型系统性工程。

图为芯片实验室

依靠巨大的研发资金投入，美国的谷歌跟IBM是世界上最先研发出超导量子芯片的科研企业，长期以来，与超导量子芯片相关的技术一直被牢牢掌握在美国手里，中国能够在这种环境下独自开启超导量子芯片的研发，并最终研发出两款成品，已经是一次很重大地突破了，尽管天目一号芯片只有36个量子比特，低于谷歌超导量子芯片的50量子比特，但目前中国的超导量子芯片研发团队正在迅速扩张，在未来3年内，中国就有可能与美国持平。

而除了填补量子计算机生产的核心技术外，中国对于超导量子芯片的研发，还将带动国内芯片技术的发展，超导量子芯片与传统芯片有许多相似之处，在设计上，超导量子芯片也同样需要依靠仿真软件，而在材料上，超导量子芯片也同样使用的是硅，虽然在生产工艺上不同，但超导量子芯片的生产工艺比普通芯片更高，随着对超导量子芯片研究的进一步深入，中国很有可能从中寻找出一种绕开光刻机的加工方法，从而突破目前国内芯片产业发展的瓶颈。

图为中国超导量子芯片

总的来说，考虑到超导量子芯片的重要性，中国未来应继续加大对该技术的投入，争取研发出包含更多量子比特的芯片，同时由于欧美厂商在该技术上的进步速度越来越快，中国还要继续保持势头进行追赶，只有这样，才能在量子计算这一重要科研领域抢占先机。