近日，第四届国家自然科学基金青年学生基础研究项目评审结果正式揭晓。我院2023级电子科学与技术专业本科生李俊融申报的《应用于硅基量子点的偏置控制电路研究》成功获批立项、获得专项资助，该项目由学院特任研究员王晶担任指导老师。

  量子计算是发展新型信息处理能力、推动量子科技产业化的重要方向。李俊融的研究，正指向量子计算读出与控制链路的关键一环：面向硅基量子点、能在约4 K极低温下稳定输出高精度偏置电压的控制电路。硅基量子比特的操控对偏置电压精度极为敏感。偏置电压一旦漂移，就会成比例传导到每一个偏置输出，直接降低量子比特的操控保真度。他要解决的，正是硅基量子点“低温偏置精度”这道核心难题。

图1：硅基量子点的全集成发展趋势

  量子计算系统通常由量子处理器与经典测控系统共同构成。量子处理器负责量子态的制备、操控与测量，经典测控系统则负责产生偏置和驱动信号，并采集处理量子比特的读出结果。对于硅基量子点等固态量子计算平台，量子处理器须在约4 K的极低温环境中工作，而经典测控设备位于室温，控制与读出信号不得不跨越多个温级传输。传统“室温控制—长线互连”的测控架构在互连密度、热预算与系统成本上逐渐逼近物理极限，难以为继。将测控电路集成于低温端、与量子处理器“同舱”共置，成为国际前沿公认的规模化方向，如图1所示。在这一架构中，决定全部偏置电压精度上限的，正是片上电压基准。如图2所示，李俊融正是从自己最熟悉的带隙基准电路出发，研究在4 K至300 K宽温域内保持高精度、低功耗的偏置控制电路，为硅基量子计算的低温接口芯片提供关键支撑。图3展示了项目整体的研究方案与研究内容。

图2：量子点偏置控制——从器件到电路

图3：研究方案与研究内容

  优异的科研成果源于长期的积累与深耕。李俊融的科研之路始于课堂学习，在模拟集成电路设计课程中夯实专业基础、萌发科研兴趣，后续主动深耕芯片设计领域，深度参与流片级芯片模块研发工作，独立完成带隙基准版图设计与实现，并凭借扎实的专业能力斩获全国大学生集成电路创新创业大赛国家级三等奖。从课堂理论学习到一线科研实践，从基础技术摸索到前沿课题攻关，李俊融始终立足专业所长、深耕前沿领域，将个人科研探索与国家量子科技、集成电路产业发展需求紧密结合，用“冷”芯片回应“热”前沿。

 我院始终高度重视本科生创新精神与科研能力培养，深耕科教融合育人模式。自2023年7月国家自然科学基金委员会启动本科生青年学生基础研究项目试点工作以来，学院持续完善科教融合创新人才培养体系，搭建多层次、高水平本科生科研创新平台，积极引导本科生尽早进驻实验室一线，在真实科研场景中锤炼专业本领、明晰研究方向、发掘科研潜能。下一步，学院将持续优化本科生科研创新培育机制，为青年学子参与前沿科学研究、开展自主创新探索提供全方位保障，鼓励更多学生立足国家重大战略需求开展科研攻关，深耕集成电路、量子科技等关键核心领域，助力学院创新人才高质量培养，为我国前沿科技事业发展输送优秀后备力量。

（集成电路学院）