绕开光刻机限制!我国光子芯片取得重大突破,或将为华为扳回一局

众所周知,华为受美国打压,台积电的断供,目前芯片存储已不多,麒麟芯片物以稀为贵。为了生存,华为开始从联发科购买天玑芯片,近期发布的一些华为和荣耀系列手机使用的就是这种芯片,这也是华为的无奈之举,眼下麒麟芯片的稀缺,只能从中低端手机打开5G的市场。

绕开光刻机限制!我国光子芯片取得重大突破,或将为华为扳回一局

国内虽然有制造芯片的晶圆加工厂商,但很多都是来自美国的技术限制,今年5月份以来,美国加大了对华为的制裁力度,芯片制造技术及设备给华为使用。我们都知道,生产芯片的晶圆设备就是光刻机,目前芯片生产巨头台积电最高的制程工艺是5nm,据悉已经开始准备2nm制程工艺的研发,然而光刻机只是一种方向,这个受芯片材质的限制。有报道称,当芯片制程工艺达到1nm的时候,像我们正常人的指甲盖这么大的一块芯片,上面会覆盖着400亿个晶体管,小于1nm时,硅本身的物理形态将变得很不稳定,根据摩尔定律会产生量子效应。

绕开光刻机限制!我国光子芯片取得重大突破,或将为华为扳回一局

目前芯片的材质一般都是硅,也就是我们常说的电子芯片,科学发展到一定程度,未来十几年后,芯片或许会进入1nm的制程工艺,但要想再有所突破,就需要另寻出路,电子芯片将会到此为止。现如今,科学家们正在探讨和实验电子芯片的替代品光子芯片,光子芯片目前处于理论期,它的性能跟电子芯片相比非常强大,也由于光子本身具有的特殊性质,功耗也是降到了最低。

绕开光刻机限制!我国光子芯片取得重大突破,或将为华为扳回一局

在芯片处于这种紧张氛围下,值得欣慰的是,我国在光子芯片上已有很大的突破,研制出了首个轨道角动量波导光子芯片,暂获首个光子芯片专利。光子的最小单位粒子体积更小,速度更快,要想研制多功能光子芯片,将会更加艰难。近几年,量子技术备受关注,已有量子卫星发射成功,未来通信的加密技术有望依靠量子特殊的量子纠缠效应去完成,量子计算机原理,也是利用粒子的纠缠状态、隧穿效应和退相干过程等完成的超高速运算速度。