我科研人员构建全球首个大规模量子通信芯片网络
要实现大规模量子通信,芯片化集成是关键方向。经过6年多技术攻关,北京大学教授王剑威、龚旗煌与研究员常林团队研制出两款核心芯片,成功构建全球首个基于集成光量子芯片的大规模量子密钥分发网络——“未名量子芯网”。相关论文于北京时间12日刊发在《自然》上。
双场量子密钥分发(TF-QKD)兼具测量设备无关的安全性与超长距离传输优势,我国科学家已实现光纤中千公里级点对点密钥分发。然而,TF-QKD的实现高度依赖远程独立激光源之间稳定的单光子干涉,对光源噪声抑制及全局相位的高精度锁定与追踪提出了极高要求,现有实验大多仍基于体块或分立光纤器件,且多数为两用户点对点系统。
量子密钥分发芯片(QKD芯片)是实现量子通信系统小型化、设备实用化和网络规模化的重要路径之一。研究团队此次研发出的两款芯片,一款是服务器端的光学微腔光频梳光源芯片,能产生超低噪声的相干光源,为整个网络提供统一的“频率基准”,保障所有用户通信的同步性;另一款是用户端的量子密钥发送芯片,将激光器、调制器、密钥编解码等所有关键功能进行集成,实现了全功能一体化。
在此基础上,研究团队构建了“未名量子芯网”。该网络解决了此前量子通信网络用户少、距离有限、设备复杂的痛点,可支持20个芯片用户同时并行通信,任意两个用户之间的通信距离能达到370公里,并打破了无中继通信的技术界限,组网能力达到3700公里,实现了多用户、长距离的量子通信突破。这一突破让量子通信向实用化、规模化迈出关键一步,相关技术指标达到国际领先水平。
值得一提的是,团队的光量子芯片在晶圆级制备中具备高度均一性和高良率,有望实现低成本批量生产,对构建大规模量子通信网络具有关键意义。
《自然》期刊审稿人认为,这是量子芯片与量子网络领域的重大突破,其所展示的量子芯片网络具备显著的大规模扩展能力,将对量子通信领域产生重要影响。
王剑威表示,这是国际上20余年来首次展示基于光量子芯片的量子密钥分发网络。团队还将继续推动量子通信芯片网络与量子计算芯片的融合研究,为构建集成化、实用化量子信息技术体系奠定基础。(记者张盖伦)
华为发表半导体“韬定律” 宣布2031年推出1.4纳米晶片
华为公司董事、半导体业务部总裁何庭波在题为《半导体新路径探索与实践》的主旨演讲中,正式发表“韬(τ)定律”。(图:人民日报)
(北京25日综合电)5月25日,在上海举行的2026国际电路与系统研讨会上,华为公司董事、半导体业务部总裁何庭波正式发表了半导体领域的新原则——“韬(τ)定律”。这是中国在全球半导体领域首次提出指导产业发展的新原则,旨在突破传统摩尔定律面临的物理极限与经济效益双重挑战。华为预计到2031年,基于韬定律的高端晶片晶体管密度将达到1.4纳米制程的同等水平。
据介绍,“韬定律”的核心思想是以“时间缩微”替代传统的“几何缩微”。传统半导体发展主要依赖不断缩小晶体管尺寸(即“几何缩微”)来提升集成度,但这一路径正遭遇物理瓶颈。华为提出的新路径则以系统性降低时间常数(以“韬τ”表示)为目标,通过逻辑折叠等创新技术,持续压缩信号传播时延,在不断提升晶体管密度的同时,实现半导体与电子系统的持续演进。
该定律构建了贯穿器件、电路、晶片到系统层面的多层级协同优化体系,旨在解决当前行业面临的算力需求指数级攀升与传统工艺路径放缓之间的矛盾。
华为在发布会上提出了明确的发展目标:预计到2031年,基于“韬定律”设计的高端晶片,其晶体管密度将达到相当于1.4纳米制程的水平。路透社指出,虽然华为并未提供独立的性能验证数据,但1.4纳米被普遍认为将接近本十年末全球先进晶片制造的前沿水平,因此该目标具有重要的指标意义。
需要指出的是,外界普遍认为,中国目前难以单纯依靠传统制造方式达到这一水准,因为美国已限制中国获取先进的微影设备及其他关键半导体技术。
何庭波在演讲中透露,基于“韬定律”的技术路径,华为过去6年来已成功设计并量产了381款晶片。今年秋季,华为将发布新一代麒麟手机晶片,该晶片将完整采用逻辑折叠技术,性能将得到大幅提升。何庭波表示,这是逻辑折叠技术的首次成功实施,未来十年华为将持续走向全面折叠,甚至多层折叠,持续优化从器件、电路到晶片和系统的全栈性能。
针对半导体产业的未来发展,何庭波强调:“未来一定属于开放合作。在‘韬定律’的路径下,我们期待与全球科学家、工程师和产业伙伴紧密合作,共同推动半导体与电子产业持续发展。”
此次“韬定律”的提出,正值摩尔定律逐渐逼近物理极限、全球半导体行业共同探寻可持续演进路线的关键时期。华为希望通过这一新理论,跨越传统工艺路径的局限,为行业提供一种全新的发展方向。
25/5/2026







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