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中國科學(xué)院微電子研究所等單位的研究人員在增強型氮化鎵(GaN)MIS-HEMT(金屬—絕緣層—半導(dǎo)體高電子遷移率晶體管)器件研制方面取得新進展,成功研制出了具有國際先進水平的高頻增強型GaN MIS-HEMT器件。
研究人員通過耐高溫刻蝕掩模技術(shù),創(chuàng)新性地采用高溫柵槽刻蝕工藝顯著降低了對溝道二維電子氣的損傷,提高了刻蝕殘留物的揮發(fā)性。同時,研究人員采用自主研制的臭氧輔助原子層沉積技術(shù),制備出了高絕緣、低缺陷的Al2O3柵介質(zhì),有效抑制了柵極漏電流,最終研制出了閾值電壓1.6V,脈沖輸出電流高達1.13A/mm,關(guān)態(tài)功耗僅為6×10-8W/mm的增強型GaN MISHEMT器件。該器件在4GHz頻率下的脈沖輸出功率達到5.76W/mm,功率附加效率達57%,高于目前國際上報道的閾值電壓超過1.5V MISHEMT的器件的功率性能。
該增強型GaN MISHEMT器件的成功研制,突破了柵槽刻蝕技術(shù)制備GaN功率電子器件的瓶頸,為進一步提高GaN電子器件的工作頻率(10MHz以上)和轉(zhuǎn)換效率奠定了堅實的基礎(chǔ)。(微電)
美國芯科科技有限公司推出雙模Bluetooth?Smart Ready系列模塊解決方案,為嵌入式開發(fā)人員集成Bluetooth?Smart和Bluetooth?Basic Rate/Enhanced Data Rate(BR/ EDR)無線技術(shù)提供了新選擇。
其中,Bluetooth?Smart Ready BT121模塊能夠提供完全集成高性能器件的解決方案,包括Bluetooth無線電、微控制器(MCU)和板上Bluetooth?軟件協(xié)議棧等,并配備軟件開發(fā)套件Bluetooth?Smart Ready SDK,支持BGScript?腳本語言。該模塊旨在通過提供靈活的即插即用Bluetooth?解決方案,幫助開發(fā)人員加快產(chǎn)品研發(fā)進度,降低開發(fā)成本。該模塊不僅適用于Bluetooth?BR/EDR傳統(tǒng)連接設(shè)備,也可應(yīng)用于使用Bluetooth?Smart的最新應(yīng)用產(chǎn)品,如無線家居產(chǎn)品、可穿戴設(shè)備和銷售終端等。
Bluetooth?Smart Ready SDK是一套簡化Bluetooth?Smart Ready應(yīng)用開發(fā)的軟件工具。開發(fā)人員可訪問數(shù)十種Bluetooth?Smart應(yīng)用配置示例,并以此為模板進行開發(fā),可有效縮短產(chǎn)品研發(fā)時間。未來,芯科公司還將持續(xù)擴展Bluetooth?的應(yīng)用配置庫,以支持新的無線應(yīng)用產(chǎn)品和使用案例。(科日)
加拿大物理學(xué)家在利用純光打造量子計算機基礎(chǔ)元件——邏輯門的研究中取得了新進展,成功通過單光子對其它光束施加了影響。
邏輯門對輸入數(shù)據(jù)進行運算,以創(chuàng)建新的輸出。在傳統(tǒng)計算機中,邏輯門通常采用二極管或晶體管的形式,但量子計算機組件由單個原子和亞原子粒子制成,信息處理通過粒子之間的相互作用完成。該項研究展現(xiàn)了單光子對其它光束的影響。光束在一般情況下可互不影響地彼此穿過,要打造光量子計算機,光束就必須相互“交談”,但此前尚未實現(xiàn)單光子與光束的相互作用。
研究人員首先將單光子入射在已冷卻到高于10-6K的銣原子上。光子與原子發(fā)生“糾纏”,影響了銣原子與單獨光束相互作用的方式。光子改變了原子的折射率,從而引起光束發(fā)生很小但又可測量的“相移”。這一過程可用作全光量子邏輯門,實現(xiàn)輸入、信息處理和輸出。量子邏輯門是該項研究進展最顯著的應(yīng)用方式,而可觀察到這些相互作用的能力使光學(xué)研究翻開了新的一頁。(科日)
奧地利物理學(xué)家在世界上首次成功在實驗室將2個邏輯門疊加,構(gòu)建出了全新量子計算機模型。該量子計算機模型能夠比標準量子計算機更高效地完成量子計算任務(wù)。
量子邏輯門是量子計算機的基本單元。在標準量子計算機中,量子邏輯門按照特定順序排列(1個邏輯門只能在另1個邏輯門的前面)。而新研究卻實現(xiàn)了量子邏輯門的疊加,使其能夠同時按照多種序列相互作用,從而大幅減少某些量子計算中量子邏輯門的數(shù)量。
科學(xué)家將2個量子邏輯門運用到單光子電路中發(fā)現(xiàn),2個量子邏輯門并不是按照單一順序進行量子運算,而是同時以2個順序,即邏輯門A在邏輯門B之前和邏輯門B在邏輯門A之前2種邏輯序列發(fā)揮作用。如果加入更多的邏輯門,則會同時形成更多的邏輯序列疊加態(tài),比以前的量子計算更快、更高效。該項研究成果有望為全新量子計算建立理論基礎(chǔ),并設(shè)計出計算速度更快的量子計算機。(聶翠蓉)
超級計算機HRSK-II在德國德累斯頓工業(yè)大學(xué)萊曼計算中心投入運行。據(jù)悉,其是目前德國性能最高的超級計算機,峰值運算速度為每秒1500萬億次浮點運算,使用了4.3萬個中央處理器芯片,數(shù)據(jù)儲存部分由2000塊硬盤組成,還具有1個用于特殊用途的由快速固態(tài)硬盤集合成的數(shù)據(jù)儲存單元。
該超級計算機使用了高能效技術(shù),無需制冷設(shè)備,通過水冷卻循環(huán)系統(tǒng)回收熱量,每年可節(jié)約運行費用約25萬歐元,回收的熱量可用于附近建筑物的供熱。(科日)
展訊通信有限公司推出最新的3G、4G解決方案——SC7731G、SC9830A等2款采用28nm工藝的4核SoC(系統(tǒng)級芯片)平臺。
其中,SC7731G內(nèi)置4核ARM Cortex-A7應(yīng)用處理器,主頻可達1.3GHz,支持WCDMA/HSPA(+)和GSM/GPRS/EDGE雙模式,并具有雙卡雙待功能,配備1080p高清視頻和800萬像素攝像頭。該SoC平臺屬于4核普及款芯片,適用于入門級智能手機。
SC9830A內(nèi)置4核ARM Cortex-A7應(yīng)用處理器,主頻可達1.5GHz,支持TD-LTE、LTE FDD、TD-SCDMA/HSPA(+)、WCDMA/HSPA(+)和GSM/GPRS/EDGE等多種模式,具有雙卡雙待功能,集成2D/3D圖形加速的雙核ARM Mali 400MP,以及NEON多媒體處理器,配備多標準多媒體加速器,以及1080p高清視頻和1300萬像素攝像頭。該芯片為全球普及型LTE方案,適用于經(jīng)濟型4G手機。 (詮鼎)
創(chuàng)新科存儲技術(shù)有限公司開發(fā)的國內(nèi)首款安全存儲產(chǎn)品——SCS1000系列產(chǎn)品正式問世。該產(chǎn)品從核心器件到存儲系統(tǒng)軟件全部擁有自主知識產(chǎn)權(quán),從主控板、磁盤管理到數(shù)據(jù)訪問等多個方面進行了安全強化,未來可廣泛應(yīng)用于政府辦公、國防、航空、航天等對安全性要求較高的領(lǐng)域。
目前,我國信息產(chǎn)業(yè)核心系統(tǒng)設(shè)備長期依賴國外進口,對于各領(lǐng)域的信息安全構(gòu)成了潛在威脅。SCS1000系列安全存儲產(chǎn)品搭載了國產(chǎn)“申威”高性能多核處理器和國產(chǎn)“睿思”操作系統(tǒng);配備創(chuàng)新科公司自主研發(fā)的UStor存儲系統(tǒng),保證了整個系統(tǒng)的絕對自主知識產(chǎn)權(quán)。其中,“申威”高性能多核處理器采用對稱多核結(jié)構(gòu)和SoC技術(shù),在保證與國外同類產(chǎn)品性能相同的前提下,還具有節(jié)能環(huán)保、簡單易用、管理便捷等特點。目前,創(chuàng)新科公司已與中星微電子集團、中國網(wǎng)絡(luò)電視臺、中國電信集團公司等開展了合作。(王怡)
中國科學(xué)院量子信息重點實驗室的研究人員基于量子點雙激發(fā)的級聯(lián)過程,提出了可擴展的量子點糾纏光源的實現(xiàn)方案,可用于構(gòu)建新型量子中繼器。
量子糾纏光源是量子信息處理中的重要資源。傳統(tǒng)的糾纏光源主要由參量下轉(zhuǎn)換過程實現(xiàn)。這種糾纏光源是概率性的,可能會產(chǎn)生高階冗余的光子對,導(dǎo)致量子通訊和量子計算出現(xiàn)錯誤。利用半導(dǎo)體量子點的雙激子自發(fā)輻射過程,可實現(xiàn)可控的、確定性的糾纏光源。但在量子點中,偏振方向垂直的2個光子在能量上存在微小的差別,會破壞光子對的糾纏特性,這是實現(xiàn)量子點糾纏光源面臨的最大難題。
研究人員深入研究了精細結(jié)構(gòu)
的產(chǎn)生機制,推導(dǎo)出了量子點中激子精細結(jié)構(gòu)和偏振角在單軸應(yīng)力下的唯象理論,并給出了在外壓下具有最小精細結(jié)構(gòu)的量子點的簡單判據(jù)。通過對應(yīng)力調(diào)節(jié)量子點微觀機制的研究,研究人員在理論上證明了利用1組特殊的組合應(yīng)力可以在大范圍調(diào)節(jié)量子點發(fā)光能量的同時,將任意量子點的精細結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)到接近于零,從而解決了實現(xiàn)可擴展量子點糾纏光源的關(guān)鍵難題。研究人員還提出了1個在目前技術(shù)能力下完全可以實現(xiàn)的可擴展糾纏光源的裝置,利用該裝置可將不同量子點產(chǎn)生的糾纏光子級聯(lián)起來,從而實現(xiàn)量子中繼、遠距離的糾纏分發(fā)、高效率的多光子糾纏生成等功能,為量子點確定性糾纏光源的實用化鋪平了道路。(科苑)
中國科學(xué)院量子信息重點實驗室在國際上率先研制成功高維固態(tài)量子存儲器,在固態(tài)系統(tǒng)中首次實現(xiàn)了對三維量子糾纏態(tài)的量子存儲。
研究人員于2012年建立了我國首個固態(tài)量子存儲研究平臺,在國際上率先實現(xiàn)了光子偏振態(tài)的二維固態(tài)量子存儲,并創(chuàng)造了99.9%保真度的世界最高水平。研究人員通過優(yōu)化稀土摻雜晶體樣品設(shè)計及泵浦技術(shù)等,極大地提升了存儲器的性能指標,存儲帶寬由100MHz提升至1GHz,存儲效率由5%提升至20%,最終實現(xiàn)了高維糾纏態(tài)的量子存儲。研究人員利用光的軌道角動量進行編碼,首次研制出了基于參量下轉(zhuǎn)換的窄帶高維糾纏光源,并將此糾纏光源存儲入固態(tài)量子存儲器中,三維糾纏態(tài)的存儲保真度達到99.1%。該量子存儲的高維特性分析結(jié)果表明,在51維的態(tài)空間中,量子存儲的效果仍然非常好。
高維軌道角動量存儲技術(shù)可用于量子存儲器的空間域復(fù)用,以提升量子網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率及未來量子U盤的存儲容量。該項研究進展使同時使用時間、頻率及空間的并行復(fù)用成為可能,為固態(tài)量子存儲器的集成化、規(guī)?;瘧?yīng)用奠定了重要的基礎(chǔ)。(科大)
日本NTT物性科學(xué)基礎(chǔ)研究所成功進行了約340km的長距離量子密鑰傳送實驗,使長距離量子通信的實現(xiàn)向前推進了一步。
研究人員發(fā)現(xiàn),單光子檢測器的噪聲是量子密鑰長距離傳送的障礙之一,而噪聲產(chǎn)生的原因是在室溫下通過光纖照射在檢測器件上的“黑體輻射”。為了去除“黑體輻射”,研究人員設(shè)置了冷卻到0.3K的低溫濾光鏡,開發(fā)出了納米級細線結(jié)構(gòu)的氮化鈮單光子檢測器,可去除1.55μm波長以外所有波長范圍的“黑體輻射”,并使噪聲的發(fā)生率降低到0.01Hz的水平。量子密鑰傳送實驗結(jié)果表明,在換算為普通光纖光損耗為72dB的條件下,能夠以較低的誤碼率安全傳輸量子密鑰336km,刷新了量子密鑰的傳輸距離紀錄。
據(jù)悉,目前,單光子檢測器的檢測效率僅為3%,進一步提高檢測效率還可進一步延長傳輸距離。(科技)