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全球首款纯硅量子计算机芯片在澳大利亚诞生

澳大利亚新南威尔士大学的研究人员开发出了一款基于互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺设计的新型计算芯片。该芯片是全球首款纯硅量子计算机芯片。

该芯片由一个巨大的二维量子比特阵列构成，采用传统的硅晶体管来控制量子位的自旋，用两个量子比特来处理逻辑交互。研究人员倾向于采用硅自旋量子计算方法，因为该方法能够复用现有的硅基微处理器技术，量子计算所需的所有关键部件都可以在单个芯片中实现。此外，该芯片的体系结构中包含了依赖于存储单一数据的多个量子位的错误校正代码，这是专门为自旋量子比特而设计的。

为了促进该芯片的批量生产，研究人员将对该芯片的设计进行进一步优化。

(新 华)

谷歌开发出可自动生成人工智能程序的软件

美国谷歌公司通过“AutoML”人工智能研究项目，使计算机算法可以通过分析数据来学会执行特定任务，并开发其它机器学习算法，从而实现“人工智能构建人工智能”。在某些情况下，该软件所生成的程序比研究人员自己设计的最好的系统更加强大和高效。

“AutoML”在一个图像分类任务中实现了破纪录的82%的正确率，在另一个难度更大的“在图像中标记多个对象位置”的任务中实现了43%的正确率（人类构建的最优系统的正确率仅为39%）。

基于“AutoML”项目，纽约大学正在与谷歌合作建立一个名为AdaNet的系统。该系统可以逐层为目标构建神经网络，并测试添加到设计中的每个参数，以确保其能够提高性能。目前，AdaNet已经能够自动生成神经网络，且生成的神经网络能够与人工构建的、标准的、两倍之于其规模的神经网络完成同样的工作任务。

(科技部)

“光电子集成芯片及其材料关键工艺技术”项目通过验收

由中国科学院半导体研究所等单位承担的国家高技术研究发展计划“光电子集成芯片及其材料关键工艺技术”项目通过专家验收。

据悉，光电子集成芯片及其材料关键工艺技术是未来高速大容量光纤通信、全光网络、下一代互联网、宽带光纤接入网所广泛依赖的技术。该项目针对光子集成中存在的关键问题，发展了新的器件结构和集成方法，在单一芯片上研究了多波长解复用阵列波导光栅（AWG）与波导探测器阵列的高效耦合集成方法及工艺，解决了结构和工艺兼容问题，实现了多波长并行高速波导探测器芯片集成；开展了硅基二氧化硅AWG、硅基PIN型可调光衰减器（VOA）器件制备工艺和集成芯片关键技术研究，制备出了硅基AWG与VOA集成芯片，并通过产业化研究，形成了16通道硅基平面光波回路型AWG芯片、VOA芯片的批量生产能力。

(科技部)

中科院微电子所阻变存储器集成应用研究获进展

中国科学院微电子研究所的研究人员在1Mb 28nm嵌入式阻变存储器（RRAM）测试芯片，以及8层堆叠的高密度三维阻变存储器阵列研究方面取得了新的进展。

研究人员联合中芯国际集成电路制造有限公司、北京智芯微电子科技有限公司等单位，以产学研合作方式共同推进RRAM的实用化发展。经过努力，研究人员在中芯国际28nm平台上完成了工艺流程的开发与验证，并在此基础上设计实现了规模为1Mb的测试芯片。

此外，该研究所研发的高密度三维阻变存储器阵列采用垂直交叉结构，结合了3D-Xpoint和3D-NAND两种架构的优势，并实现了8层结构设计，具有制备工艺简单、成本低廉，以及集成密度高等优点，进一步验证了RRAM三维结构微缩至5nm以下的可能性。

(微电子)

氮原子大小的量子传感器研制成功

德国弗劳恩霍夫应用固体物理研究所（IAF）的研究人员开发出了一种在微磁场环境中应用的量子传感器。这种量子传感器仅有氮原子大小，载体物质是人造钻石，未来可应用于微小磁场下计算机硬盘的精确识别。

IAF的研究人员此前就已经开发出了制造人造钻石的优化装置，但新型量子传感器需要超高纯度的

晶体，为此，研究人员进一步改进了制造工艺，借助锆过滤器净化甲烷气来获得超纯人造钻石涂层。

通常，制成仅有氮原子大小的结构有两种办法：直接植入单个氮原子，或在金刚石生长的最后一步加入氮。此次，研究人员在超净实验室里通过氧等离子体蚀刻法制作出了非常精细的钻石尖，在晶格的相邻空位间导入氮原子。这个氮空位中心就是实际的传感器，其在用激光束和微波照射时会发光，在靠近磁场时会有光的变化。

光学检测电子自旋共振谱测量结果表明，该传感器检测纳米级磁场的准确性很高，应用潜力巨大。例如，其可作为量子传感器来控制硬盘驱动器的质量，检测海量数据中有缺陷的数据段。

(科 学)

中科院建成国际先进水平的硅光子平台

中国科学院微电子研究所建设的硅光子平台器件完成了平台工艺设计工具包（PDK）与国际主流光子集成设计软件PhoeniX Software和Luceda Photonics IPKISS的集成，标志着我国建成了国际先进水平的硅光子平台。

硅光子技术是利用成熟的CMOS平台和技术，采用硅基材料进行光电器件和芯片的开发与生产的技术。该硅光子平台基于微电子所成熟的8英寸CMOS工艺线开发，通过硅光子器件库的设计、流片、测试、优化迭代，开发了成套硅光子制造工艺库和器件库，定义了平台设计规则与图层，形成了初版PDK内容。测试结果表明，该硅光子平台达到国际先进技术水平。通过与国际知名光子集成设计软件商PhoeniX Software合作，研究人员将现有平台PDK内容与其设计软件进行集成，开发了PhoeniX Software下的IMECAS软件包。内嵌在OptoDesigner的IMECAS PDK除支持最基本的器件连接外，还支持版图和仿真集成的设计环境、包括Manhattan型在内的多种智能布线、实时设计规则检查，以及不依赖于具体工艺平台的设计方法，可将基于其它平台的设计高效转移至该硅光子平台。

该硅光子平台开发的Luceda Photonics IPKISS下的IMECAS软件包包含设计手册、DRC脚本、器件库等。其中器件库以Compact Model形式提供，包含器件layout及基于测试数据的S-matrix模型，可利用IPKISS软件提供的Caphe引擎完成光子链路仿真。

(中科院)

新型量子计算机首个基本元件问世

瑞典和奥地利的研究人员合作研制出了单量子比特里德伯（Rydberg）门，这是新型量子计算机——囚禁里德伯离子量子计算机的首个基本元件，验证了建造这种量子计算机的可行性，或将克服目前量子计算方法面临的扩展问题。

目前，量子计算机实际应用面临的最大问题之一是如何增加每个逻辑门中发生纠缠的量子比特的数量。研究人员首先以囚禁于陷阱中的一个锶离子开始，接着使用激光将离子从低量子态激发到第一激发态，再将其激发到更高能的里德伯态。研究人员将相干的里德伯激发与量子操控方法相结合，展示了单量子比特里德伯门。

除了潜在的升级优势以外，基于囚禁的里德伯离子而研制的量子计算机还拥有其它优势，包括能够更好地控制量子比特、门运算速度更快等。下一步，研究人员将测量两个里德伯离子之间强烈的相互作用，并使其发生纠缠，囚禁的里德伯离子有潜力生成非常大的纠缠态。

(侯 茜)