极紫外光刻的量子模拟
极紫外(EUV)光刻技术是半导体制造领域最先进的工艺,但其空间分辨率从根本上受到92 eV光子吸收产生的“模糊效应”限制——该过程通过激发态过程和电子级联引发光刻胶的物理化学变化。精确建模这些现象需要高能衰变通道(特别是光吸收和光电子发射)的严格从头算数据。由于模拟电子动力学的计算复杂度呈指数增长,或无法高效求解电离连续谱,经典计算方法面临巨大挑战。 该研究团队提出量子模拟算法来计算这些关键参数:首先开发了相干时域光谱算法,可优化解析92 eV工作频率下的光吸收截面;其次构建了第一量化平面波模拟方法,通过实时动力学和能量窗技术平等处理局域束缚态与非局域散射态,从而计算光电子动能谱。此外,研究人员对模型光刻胶单体4-碘-2-甲基苯酚(IMePh)进行逻辑资源估算,证明仅需约200个逻辑量子比特、每电路1×10^9个非克利福德门,以及最小实例约1×10^3次测量即可解析92 eV吸收灵敏度。而显式建模连续谱的更复杂光发射算法,需要每电路≥1×10^13个非克利福德门、1×10^4次测量及数千逻辑量子比特。 这些成果确立了高保真量子模拟作为关键工具的地位,可为突破半导体微型化中电子模糊瓶颈的多尺度宏观模型提供参数化支持。
量科快讯
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