2021年02月02日 | 英飞凌开拓新业务，瞄准量子处理器

2021-02-02 来源：半导体行业观察

英飞凌技术公司正在与德国的五个研究所合作，使用基于离子阱的超导量子位构建量子处理器，该离子阱可以转化为产品。

这项耗资1450万欧元的“基于超导量子位的德国量子计算机”（German Quantum Computer based on Superconducting Qubits：GeQCoS）项目旨在在未来四年内开发出原型芯片。这是慕尼黑“量子谷”的一部分，该谷将在未来三年内由巴伐利亚自由州出资3亿欧元资助。

英飞凌技术与创新高级总监Sebastian Luber说：“量子计算已经到了我们现在需要将科学转化为实际应用的地步。” “然而，这需要改进量子处理器的功能，并且必须有可能以工业规模制造它们。诀窍是要前进，即使尚不清楚哪种技术最适合。英飞凌将其作为半导体制造商的专业知识带入该项目，该技术在规模化和制造工艺方面非常熟练。量子比特还需要在保持质量稳定的同时，大规模生产微结构的方法。”

作为PIEDMONS项目的一部分，英飞凌已经与因斯布鲁克大学的实验物理学家一起开发了离子阱量子处理器芯片，并正在与QUASAR项目合作开发基于硅的量子处理器。英特尔和IBM也正在构建超导量子处理器系统。

正如Heapac路线图所强调的那样，此举还有助于为欧洲创建下一代计算机系统的供应链。

鲁伯说：“如果我们德国和欧洲不想仅依靠美国或亚洲的专有技术来依赖这种未来的技术，我们就必须朝着工业化的方向前进。”

“我们走上了正确的道路，能够借助量子技术解决以前无法解决的计算任务。我们尚无法开始评估量子计算机的巨大潜力，但是毫无疑问，我们将能够长期使用这项技术来获得新的科学见解并提供全新的经济刺激。”慕尼黑工业大学和WMI负责项目协调的主任。

自2017年起，英飞凌已积极成为后量子密码技术的先驱，并为量子安全密码技术的开发和标准化做出了贡献。

英飞凌加速后量子加密技术研究

目前用于加密个人敏感数据的RSA和ECC*等加密技术都有可能被量子计算机破解。这导致移动通信、物联网或公共领域的数字通信和数据交换的保密性可能受到威胁。为了应对这一巨大挑战，业内先锋企业和安全专家（比如英飞凌）及学术界已开始投身于两个新的研究项目。这些项目旨在开发基于芯片的量子安全机制。两个项目都由德国联邦教育与研究部资助。它们主要涉及到以下课题：

Aquorypt项目将研究量子安全加密方法对嵌入式系统的适用性和实际实施情况。项目团队将评估具有足够安全级别的程序，并将它们有效地部署到硬件和软件上。研究成果可用于保护工业控制系统或基于智能卡的安全应用。虽然安全需求相差无几，但这些嵌入式系统在技术限制方面有很多不同。工业控制系统实施操控的时间很短，具有寿命长的典型特征。而借记卡和信用卡等基于智能卡的安全应用必须以很少的内存空间和很小的计算能力来运行。

PQC4MED项目聚焦于医疗产品中的嵌入式系统，并遵循系统化的方法：硬件和相关软件都必须允许交换加密程序，以对抗由量子计算机等构成的威胁。目前讨论的量子安全签名和加密方法正在进行范例评估和实现。该解决方案将通过医疗技术领域的用例进行测试。

最新的泰雷兹数据威胁报告显示，72%的受访组织认为，量子计算能力将在未来五年内影响到它们的数据安全操作，其中有27%的组织甚至认为这一威胁将在未来一年内变成现实，这充分凸显出组织机构升级后量子加密强度的必要性。几乎每个领域都需要稳健的、适应未来需求的安全解决方案，包括联网汽车、工业机器人和移动通信等众多应用领域在内。

从2017年开始，德国半导体制造商英飞凌就一直走在后量子加密技术的前沿。英飞凌正在致力于量子安全加密协议New Hope和SPHINCS+的开发和标准化。它们都是由美国国家标准与技术研究所（NIST）发起的国际标准化程序的一部分，该程序目前涵盖从最初的69项提议中选出的26项提议。NIST的第三轮筛选将于2020年6月开始，PQC的标准草案预计最早于2022年出台。

New Hope是一种基于环上容错学习（Ring-LWE）问题的密钥交换协议。它能达到NIST的最高安全强度级别5级，能有效防御后门程序攻击和所谓的“一价全包式（all-for-the-price-of-one）”攻击。SPHINCS+是基于保守安全假设的无状态哈希签名协议。

英飞凌一直致力于发展和应用来自国际组织的开放行业标准，其中包括美国NIST、国际标准化组织（ISO）和欧洲电信标准协会（ETSI）。

英飞凌量子处理器

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