技術名稱 | 利用低溫CMOS控制及讀取固態量子位元 | ||
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計畫單位 | 國立台灣大學電機系 | ||
計畫主持人 | 李峻霣 | ||
技術簡介 | 實用化量子電腦需百萬級量子位元以實現糾錯,傳統室溫電子儀器因長距離連接導致延遲、熱負載、成本與噪訊問題,難以支援大規模系統。本研究提出低溫互補金屬氧化物半導體(cryo-CMOS)系統單晶片技術,整合數位訊號產生、數位類比轉換、混頻器、本地振盪器、射頻驅動/放大器及低雜訊放大器,並針對約 4 K 環 |
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科學突破性 | 我們在低溫下完成 CMOS 元件特性量測並建立 SPICE 模型,成功驗證 DAC、振盪器、射頻驅動/放大器及低雜訊放大器的低溫運作。成果包括寬頻 LNA(約 4 GHz)、高頻訊號產生(約 30 GHz)、高性能 DAC(SFDR 70 dB)及超低功耗電子開關。我們亦利用 FPGA 實現單量 |
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產業應用性 | 臺灣具備強大的積體電路製造與設計社群,但在量子位元及其周邊電路製造上經驗不足。本計畫旨在建立低溫 CMOS(cryo-CMOS)技術知識,這對大規模量子電腦至關重要。同時,cryo-CMOS 亦具備太空電子應用潛力,因外太空溫度可低至約 4 K。我們開發的電路模組可整合為通訊收發器,為低軌衛星關鍵元 |