經過近些年的發展，代表我國光刻機制造最高水平的上海微電子已經從90nm成功進軍至28nm，基本實現了中低端芯片的獨立制造，并占據了國內80%的光刻機市場份額。然而上海微電子在進步的同時，別人家也沒閑著。
前段時間，台積電在公布2021年4季度業績的同時，也向世界宣告了另一條重磅消息——3nm芯片將在2022年下半年實現量產。我們正努力實現28nm到14nm的躍進，而世界頂尖芯片工藝已經觸及5納米、3納米的摩爾定律極限階段。國產芯片廠商想通過自研光刻機躋身全球第一梯隊，可能實現麼？難度較大。那麼，芯片只能通過光刻機生產麼，是否有其他工藝也能實現7nm以下制程芯片的生產呢？
還真有，這便是國內近兩年來捷報頻傳的光量子芯片研究。
一直以來，在代表西方利益的瓦森納體系下，中國想要引進國外先進設備、技術難如登天，更不用說集聚眾多西方國家合力打造的「現代工業之花」——光刻機了。盡管目前全球最先進的EUV光刻機生產商ASML曾多次表示「中國想買光刻機，我們隨時歡迎」，但每當中國企業比如中芯國際、上海微電子等提出購買意愿時，ASML要麼以「產能不足」作為推脫，要麼是因為特殊原因，遲遲不能交付。
根據相關數據統計，2020年我國進口總額中有18%是芯片進口，金額高達2.3萬億，因此，研發國產芯片迫在眉睫。但現實是從0到1研發光刻機，很難追趕ASML，更難提超越。那是否有什麼「黑科技」，不通過光刻機，也能做芯片。光量子芯片，正是這種「黑科技」的典型代表。
其實，各種芯片的工作原理都是相似的，都是基于光與物質相互作用形成的產品。而光量子芯片，全稱是「集成光學量子芯片」，其概念最初由英國布里斯托大學的一個科研團隊提出。2018年，上海交通大學金賢敏團隊以「飛秒激光直寫」技術，成功制備節點數49×49的三維集成光量子芯片，引發世界轟動。
2021年6月，中科院郭光燦院士團隊在光量子芯片研究中再度取得突破性進展，成功制備「魚叉」形拓撲分束器結構，極大地改進了能谷光子拓撲絕緣體結構，在量子信息處理方面的應用效率。
同年年底，國防科技大學成功制備可編程光量子芯片，使光量子芯片朝著市場化邁出關鍵一步，也為我國打破「芯片難題」，提供了極具可行性的新思路。
那麼，光量子芯片有何優勢？
1、不依賴光刻機
傳統芯片所謂的「X納米」制造工藝，指的就是微納米加工技術的精密級別。這個級別越高，芯片功能單元越密集，性能也就越先進。高端芯片之所以離不開EUV光刻機，原因就在于，只有深紫外線的EUV光刻機，才能實施7nm以下的微納米加工技術，而光量子芯片擺脫了這個限制。
2、性能的大幅提升
由于受困于摩爾定律限制，傳統硅基芯片加工工藝，基本鎖死在了3納米的節點之上。而光量子芯片，直接以光為信息傳遞載體，不存在電子漂移現象，因此具有更精準的操控精度、更穩定的運行能力和更持久的儲存時間。光量子芯片一旦投入商用，將對傳統芯片構成降維打擊之勢。
3、中國可以批量生產
雖然光量子器件加工也需要光刻機設備，但由于根本運行原理不同，對微納米加工的精細度要求，無需像傳統芯片那樣高。目前，我國已實現自產的低端光刻機，便可以支持光量子芯片的加工制作。
一直以來，對于先進科技，美國向來是兩手準備。自己也有的，拒絕和別人貢獻。別人有的，要求別人必須共享。比如在2018年，我國量子通信實驗大獲成功，美國主流媒體就曾跳出來表示：希望中國能夠主動分享技術，以避免傳統通信產業的集體「恐慌」。而此次中國在光量子芯片領域的重大突破，美國再次故技重施，通過各種渠道，或明或暗地表示：中國不應該把好東西「藏起來」。
曾幾何時，台積電創始人張忠謀曾說：「中國以舉國之力都研發不出光刻機。」可到了2022年年初，ASML總裁溫彼得卻說：「獨立制造高端芯片，中國并非完全不可能。」
因為，一旦國產微納米級光量子芯片實現商業化量產，中國就真的不再需要「死磕」光刻機了。
