项目简介： 发展自主知识产权的北斗卫

微晶玻璃腔体是激光陀螺的重要元件和组成部分，为了降低对进口材料的依赖程度、提高国产化水平，对国产微晶玻璃腔体在激光陀螺批量化生产中的可行性进行分析，主要研究内容包括：国产微晶玻璃的制造工艺；采用国产微晶玻璃腔体与采用进口微晶玻璃腔体的激光陀螺性能比较；使用国产微晶玻璃腔体激光陀螺样机。使用国产化微晶玻璃腔体激光陀螺样机零偏稳定性和温度零偏变化率能够达到现有水平。

清华大学电子工程系黄翊东教授团队崔开宇副教授带领学生在超光谱成像芯片方面取得重要进展，研制出国际首款实时超光谱成像芯片，相比已有光谱检测技术实现了从单点光谱仪到超光谱成像芯片的跨越。

由东南大学信息科学与工程学院尤肖虎教授、赵涤燹教授牵头，联合成都天锐星通科技有限公司、网络通信与安全紫金山实验室等单位完成的“Ka频段CMOS相控阵芯片与大规模集成阵列天线技术”项目成果通过了中国电子学会组织的现场鉴定。 由中国工程院邬贺铨院士、陈左宁院士、李国杰院士、吕跃广院士、丁文华院士以及来自中国移动、信通院、华为、中兴、大唐电信和国内5所高校的共15位专家组成的鉴定委员会对该项成果进行了现场鉴定并给予了高度评价，一致认为：该项目解决了硅基CMOS毫米波Ka频段相控阵芯片和天线走向大规模推广应用的核心技术瓶颈问题，成功研制了Ka频段CMOS相控阵芯片，并探索出了一套有效的毫米波大规模集成阵列天线低成本解决方案，多项关键技术属首创；在硅基CMOS毫米波技术路线取得重大突破，在大规模相控阵天线集成度方面国际领先；成果在5G/6G毫米波和宽带卫星通信等领域具有广阔的应用前景，在该领域“卡脖子”技术上取得关键突破，已在相关应用部门得以成功推广应用。 目前，用于射频芯片的40nm和28nm CMOS工艺特征频率已经超过250GHz，在理论上完全可以满足毫米波应用需求。毫米波硅基CMOS集成电路技术的突破，将带来无线通信行业的一次变革，解决相控阵系统“不是不想用，只是用不起”的问题，把毫米波芯片及大规模相控阵变成来一种极低成本的易耗品。相比锗硅工艺和化合物半导体工艺，CMOS工艺在成本、集成度和成品率上具有巨大优势，但其输出功率相对较低，器件本身寄生效应较大。项目组经过长达6年的技术探索与创新，克服了毫米波CMOS芯片技术的固有瓶颈问题，所研制的芯片噪声系数为3dB，发射通道效率达到15%，无需校准便可实现精确幅相调控；基于大规模相控阵的波束成形能力，克服了毫米波CMOS芯片输出功率受限的问题。

本项目重点研究面向物联网极低功耗微控制器关键技术，包括宽电压标准单元和片上存储器设计技术、工艺-电压-温度（PVT）偏差检测技术与自适应动态电压和频率调节技术、快速响应的宽负载高效率电源转换技术、低功耗高精度模数转换电路设计技术、极低功耗快速启动晶体振荡器技术；面向工业控制微控制器关键技术，包括高可靠处理器架构、低延时访问存储策略、纳秒级中断响应处理技术、容错型自纠错SRAM 设计技术、高精度时钟基准电路设计技术。

本技术成果涉及集成电路测试技术领 域，公开了一种RFID读写器芯片中测系 统及方法

随着集成电路的发展，功耗问题越来越成为制约的瓶颈问题。特别是在即将到来的万物互联智能时代，物联网、生物医疗、可穿戴设备和人工智能等新兴领域更加追求极低功耗，尤其是极低静态功耗。面向未来庞大的物联网节点应用的需求，极低功耗器件及其电路芯片受到越来越多的关注。受玻尔兹曼限制，传统晶体管的亚阈摆幅存在理论极限，这一限制是阻碍器件功耗降低的关键因素，基于传统CMOS晶体管的集成电路已经无法满足物联网节点等对极低功耗的需求。 本项目基于标准CMOS工艺研制新型超陡摆幅隧穿器件，并进一步研发具有极低功耗的物联网节点芯片。新型超陡摆幅隧穿器件采用有别于传统晶体管的量子带带隧穿机制，可突破亚阈摆幅极限，同时获得比传统晶体管低2个量级以上的关态电流性能，具备极其优越的低静态功耗性能。通过超陡亚阈摆幅器件及电路技术的研究和突破，可促进我国物联网芯片产业的发展，显著提高物联网节点的工作时间，具有重要的应用价值。

利用大规模集成硅基纳米光量子芯片技术，实现对高维度光量子纠缠体系的高精度和普适化量子调控和量子测量。 （图一）基于硅纳米光波导的大规模集成光量子芯片(可实现对高维量子纠缠体系的高精度、可编程、且任意通用量子操控和量子测量)       集成光学量子芯片技术，基于量子力学基本物理原理，使用半导体微纳加工工艺实现单片集成光波导量子器件（包括单光子源、量子操控和测量光路，以及单光子探测器等），可以实现对量子信息的载体单光子进行处理、计算、传输和存储等。集成光学量子芯片具有集成度高、稳定性高、性能好、体积小、制造成本低等诸多优点。因此，该技术被普遍认为是一种实现光量子信息应用的有效技术手段。      利用硅基纳米光波导技术实现的光量子芯片具有诸多独特优点，例如与传统微电子加工工艺兼容、可集成度高、非线性效用强、以及工作波长与光纤量子通信兼容等。然而，迄今为止光量子芯片的复杂度仅限于小规模的演示，如集成少数马赫-曾德干涉仪对光子态进行简单操控。因此，我们迫切需要扩大集成量子光路的复杂性和功能性，增强其量子信息处理技术的能力，从而推进量子信息技术的应用。       相干且精确地控制复杂量子器件和多维纠缠系统是量子信息科学和技术领域的一项难点。相对于目前普遍采用的二维体系量子技术，高维体系量子技术具有信息容量大、计算效率高、以及抗噪声性强等诸多优点。最近，多维度量子纠缠系统已分别在光子、超导、离子和量子点等物理体系中实现。利用光子的不同自由度，如轨道角动量模式、时域和频域模式等，可以有效编码和处理多维光量子态。然而，实现高保真度、可编程、及任意通用的高维度量子态操控和量子测量，依然面临很多困难和挑战。       针对上述问题，英国布里斯托尔大学、北京大学、丹麦技术大学、德国马普研究所、西班牙光学研究所和波兰科学院的科研人员密切合作，并取得了突破性进展。研究团队提出并实现了一种新型的多路径加载高维量子态方式，即每个光子以量子叠加态的形式同时存在于多条光波导路径，从而实现了一个高达15×15的高维量子纠缠系统。通过可控地激发16个参量四波混频单光子源阵列，可以制备具有任意复系数的高维度量子纠缠态。通过单片集成通用型线性光路，可对高维量子纠缠态进行任意操控和任意测量。因此，该多路径高维量子方案具有任意通用性。与此同时，团队充分利用集成光路的高稳定性和高可控性，实现了高保真度的高维量子纠缠态，如4、8和12维度纠缠态的量子态层析结果分别为96、87% 和 81%保真度，远超其他方式制备的高维量子纠缠态性能。       更重要的是，团队通过硅基纳米光子集成技术，实现了目前集成度最复杂的光量子芯片（图一所示），单片集成550多个光量子元器件，包括16个全同的参量四波混频单光子源阵列、93个光学移相器、122个光束分束器、256个波导交叉结构以及64个光栅耦合器，从而达到对高维量子纠缠体系的高精度、可编程、且任意通用量子操控和量子测量。       研究进一步利用该高维光量子芯片技术，验证高维度量子纠缠系统的强量子纠缠关联特性，包括普适化贝尔不等式和EPR导引不等式等，证明量子物理和经典物理定律的重要区别。例如，对4维度量子纠缠态，实验观察得到了2.867±0.014的贝尔参数，不仅成功违背经典物理定律61.9个标准差，而且超过普通二维纠缠体系的最大可到达值的2.8个标准差。研究还首次实现高维量子系统的贝尔自检测和量子随机放大等新功能，例如，对3维度最大纠缠态和部分纠缠态的自检测保真度约为76%，对14维以下纠缠态均实现了量子随机放大功能。

一、创新点： 1.创新1-高低压兼容工艺技术：世界首个P-sub/P-Epi高低压兼容浮置沉底工艺平台 2.创新2-抗瞬时电冲击电路技术：国际最高品质因子600V等级浮栅控制芯片 3.创新3-低损耗功率器件技术：超低开关损耗阶梯栅氧600V超结功率器件 4.创新4-高功率密度互联技术：国内首款微型智能功率驱动芯片及600V单片智能功率驱动芯片。 二、产出情况： 被Amazon、Philips、Samsung、美的等100多家国内外公司采用，项目新增销售27.2亿元，新增利润4.9亿元，新增创汇3115.5万美元，解决了我国智能功率驱动芯片的“卡脖子”问题。 1.智能生活家电领域累计销售超16亿颗，市场占有率全国第一（超过40%） 2.首次实现国产智能功率驱动芯片应用于高铁空调控制器 3.唯一一款应用于智能电表的国产功率芯片，解决了我国智能电表系统的战略安全问题 4.在新能源交通工具领域出货量超30亿颗 成功应用于亚马逊无人仓储机器人，首批供货超过1万套。

本项目是用 28 纳米 FPGA 器件实现了一枚《万兆网络多核处理器》SOC 芯 片。该芯片目标客户是路由器、交换机、防火墙网络设备整机厂商和网络技术 科研、监管机构。该芯片用于拓展网络带宽到 10Gbps，支持 Open Flow 协议， 兼容 IPV4/IPV6 协议，是 SDN 控制器的基础载体，NFV 的运行平台。该芯片是 互联网产业的核心器件、重要的战略物资，国内空白，国家急需。该项目的产 业化包含 SOC 芯片推广，FPGA→ASIC 转化、网络设备整机生产 3 部分。适合 创办的企业为 Fabless 模式集成电路芯片设计为主和网络装备整机生产为辅的电 43 子信息类股份制高科技企业。