北京
380万个结。30纳米导线。一个超导电路平台。imec表示，这一密度标志着世界首创。
imec展示了超导电路的世界首个密度纪录，在1平方厘米内集成了380万个约瑟夫森结。
该研究中心还制造了宽度仅30纳米的超导导线。imec在2026年应用超导大会（ASC）上展示了这两项成果。
这些成果有助于超导技术向未来高性能计算系统扩展，也可能支持现代美国数据中心中高要求的工作负载。
微小结提升集成度
新电路采用氮化钛铌（NbTiN）材料。imec在三个金属层上构建了电路。最小的约瑟夫森结尺寸仅为150纳米。这些微小组件使工程师能够在更小的空间内集成更多计算元件。
约瑟夫森结的功能类似于超高速电子开关。它能够以极低的能耗处理信号。
这一能效优势使超导电路在高性能计算领域具有吸引力。imec估计，该技术最终有望相比传统CMOS芯片实现显著的节能效果。
超导系统还能支持更高的计算密度和带宽。随着数据中心承担更重的工作负载，这些优势可能变得日益重要。
该方法对于数据传输消耗大量功率的计算系统尤为有用。超导电路可以在以极高速度处理信号的同时减少部分损耗。
超导导线达到30纳米
imec还展示了三层NbTiN布线。最窄的导线宽度仅为30纳米。
这比传统铌基超导技术中使用的导线窄约10倍。更小的导线有助于工程师在相同空间内布置更多连接。
这些导线在电路不同部分之间传输信号，还可以连接跨多个层的组件。
超导体还有另一个重要优势。当冷却到极低温度时，它们几乎可以无电阻地传输电流。
这意味着信号在系统中传输时能量损耗更少，有助于工程师应对大型计算系统日益增长的能源需求。
imec还可以调节其结和导线的电学特性。这为工程师设计不同应用的电路提供了更大的灵活性。
超导芯片前景更广
imec正在利用300毫米半导体制造工艺开发该技术。这与现代芯片生产中广泛使用的晶圆尺寸相同。
这种兼容性可能使该研究更容易与成熟的半导体制造方法相结合。这也为imec构建更大、更复杂的超导电路提供了路径。
该研究中心还在开展2.5D和3D集成方面的工作。这些方法使不同组件能够在紧密集成的系统中协同工作。
imec超导数字项目总监Richard Rouse表示，该项目面向代工厂、超大规模云服务商和系统公司。
该技术最终可能超越高性能计算和数据中心的应用范围。imec还看到了在量子计算、光子学和神经形态计算中的潜在应用。
超导硬件仍面临一个重大挑战。电路通常需要极低温度来维持超导性，这使得它们比传统芯片更难部署。
据imec称，380万个结的密度是该水平的全球首创。30纳米布线演示也指向更小、更紧凑的超导系统。
如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
