韓國電子通信研究院（ETRI）宣布，其創意本源研究本部拓撲絕緣體創意研究實驗室成功開發出可在 1 到 4K（開爾文）環境下保持量子特性的核心材料與器件技術。這一溫度範圍比現有超導量子電腦所需的幾十毫開爾文（0.001K 級別）高出數百至數千倍，為研製可在更高溫下運行的下一代超導量子比特開闢了可能性。 目前，超導量子電腦必須在極度低溫下運行，依賴稀釋製冷機等大型設備，這被視為量子電腦商用化和普及化的重大障礙之一。
ETRI 研究團隊開發的拓撲絕緣體「硒化鉍」薄膜，可在晶圓上均勻生長，並精確控制超導體與拓撲絕緣體界面（異質結界面）的原子擴散，從而在 1 到 4K（約 -272℃ 至 -269℃）環境下維持量子特性。這一溫度水平與宇宙空間平均溫度（約 2.7K）相近，但遠高於現有超導量子電腦的工作溫度。
材料規格與未來應用
研究團隊還成功將該材料擴展至 4 英寸晶圓規模。以下為關鍵規格資訊：
| 項目 | 規格 |
|---|---|
| 工作溫度範圍 | 1 到 4K（約 -272℃ 至 -269℃） |
| 核心材料 | 硒化鉍薄膜 |
| 晶圓規模 | 4 英寸 |
| 關鍵技術 | 異質結界面原子擴散控制 |
ETRI 拓撲絕緣體創意研究實驗室主任李佑廷在與 ZDNet Korea 的對話中表示：「尚未實現量子比特本身，在 1 到 4K 下製造量子比特絕非易事。目前可以認為我們已掌握了實現此類量子比特所需的材料及異質結界面控制技術。」他補充說：「今年上半年將完成量子比特設計圖，預計一到兩年內可確保製造量子比特的硬件級工藝技術。」 研究團隊預測，該技術一旦實際應用於量子器件，將不再需要價值數十億韓元的稀釋製冷機，而可以使用相對便宜的通用極低溫製冷機（Cryocooler），冷卻系統構建成本可降低約十分之
一。目前超導量子電腦的體積主要由冷卻設備佔據，團隊預計待技術全部開發完成後，冷卻設備可大幅簡化，設備尺寸將從目前的集裝箱級別縮小至伺服器機架級別。
AI 內容聲明：本文由 AI 工具輔助撰寫初稿，經 TechRitual 編輯團隊審閱、修訂及事實查核後發佈。如有任何錯誤或需要更正，歡迎聯絡我們。
