北京大学校内的团队搞出了一种量子芯片,能在20个节点之间同时干活,还能组建3700公里长的网络,第一批试产的芯片做得特别好,良率高达82%。这个突破让做量子加密设备的周期缩短了60%,而且单块芯片的量产成本能压到200元以下。这意味着中国在这个领域从实验室走到了产业化的路上。 全球顶尖的杂志《自然》在评价这个成果时说了,这使得拥有一万个节点的量子互联网成为了可能。 原本的量子密钥分发技术受限于光源和调制器件的性能,没法在多节点之间传输。北大的王剑威教授带领的团队这次解决了这个问题,他们通过优化氮化硅波导的材料纯度和采用深紫外光刻技术,把光子传输损耗降到了0.1dB/cm以下,还把芯片之间的性能偏差控制在±3%以内。这样一来,3700公里组网就变成了现实。 华为、中兴这样的公司也能从中受益。因为现在的封装方案让芯片很小,只有3.8×5.2毫米大小。所以现有的光模块产线只需要改造成15%就可以生产这种芯片了。龚旗煌院士透露,他们已经和国内一家大厂谈好了合作意向。第一批试产芯片的良率就有82%,预计到2026年底就能每个月生产上千块了。 这种全功能集成方案比国外实验室领先不少。现在西方还在琢磨怎么把3个功能组件塞到一块芯片上,而中国团队直接把光源、调制、探测等7大模块都放到了一个芯片里协同工作。这种技术差距让西方很难赶上。 更厉害的是晶圆级制备带来的成本优势。当产量达到十万片时,每块芯片的成本就会降到200元以内。以前量子通信被看作是贵族技术太贵了,但现在这种技术不再是可望不可及的了。 这场变革已经超出了学术圈的范围。中国在集成光量子芯片领域的先发优势正在为全球通信安全标准打上印记。当第一批量子网络设备开始商用的时候,大家就会发现:3700公里的组网半径不只是技术参数,更是一个产业时代的半径。