Xanadu携手三菱化学,瞄准EUV光刻材料瓶颈

8月25日,加拿大光量子计算公司Xanadu Quantum Technologies Limited(Xanadu)与三菱化学宣布扩大合作,利用量子计算方法研究极紫外光刻(EUV)材料。双方将把Xanadu量子模拟得到的参数接入三菱化学的多尺度模型,用于预测EUV光刻中的辐射诱导模糊,并开发一套面向容错量子计算(FTQC)的软件工作流程。

此次合作进入第二阶段,获得加拿大国家研究委员会工业研究援助计划(NRC IRAP)和日本战略创新促进计划(SIP)的支持。日本方面的相关项目由产业技术综合研究所(AIST)及量子—人工智能融合技术商业开发全球研究中心(G-QuAT)牵头。
这项合作的重点并不是让量子计算机直接控制光刻设备,而是把量子模拟嵌入半导体材料研发流程。量子计算由此从单项算法验证走向与企业现有模型连接,为未来容错量子计算参与工业材料设计提前搭建软件基础。

EUV光刻需要更精确的材料模拟
EUV光刻是先进芯片制造的关键技术之一。光刻胶受到EUV辐射后会发生复杂的电子和分子反应,这些微观变化会影响最终形成的图形。其中,辐射诱导模糊可能降低图形边缘的清晰度和加工精度,是下一代光刻材料研发需要解决的问题。
这一过程涉及光刻胶的电子结构、光学性质和化学反应,具有明显的量子特征。随着材料和工艺要求提高,经典计算要完整描述相关微观行为面临较大困难。量子计算的切入点正是在这里:利用量子算法处理材料的微观性质,再将计算结果交给更大尺度的经典模型,分析这些性质如何影响实际光刻表现。
因此,项目采用的不是完全依赖量子计算的路线,而是量子模拟与经典多尺度建模结合。Xanadu负责量子算法和量子化学模拟,三菱化学则提供光刻材料知识及多尺度模型。两类能力结合后,量子计算输出的参数才有机会进入实际材料筛选流程。

合作从算法验证转向模型整合
在第一阶段合作中,双方已经证明,量子算法能够较准确地模拟EUV光刻胶光学性质的关键方面。这项结果验证了量子方法在相关材料问题上的可行性,但尚未解决辐射诱导模糊,也没有直接产生可用于制造的新型光刻胶。
第二阶段将进一步检验量子模拟的工业价值。Xanadu计划生成与材料微观性质有关的参数,并将其直接整合到三菱化学的多尺度模型中,用于预测辐射诱导模糊。双方希望由此建立一套接近生产研发需求的计算工作流程,用于寻找可能减少模糊的材料。

相比第一阶段,研究重点已经从量子算法能否描述特定材料性质,转向这些结果能否改善现有材料模型。只有当量子模拟参数能够稳定传递、与经典模型兼容,并对材料预测产生可验证的帮助,量子计算才真正进入企业研发流程。

软件管线为未来FTQC应用做准备
双方计划开发的另一项成果,是一套面向FTQC的软件管线。FTQC即容错量子计算,指借助量子纠错等机制,使量子计算机能够执行规模更大、时间更长的任务。当前容错量子计算机尚未达到大规模工业应用所需的能力,因此“FTQC准备”主要指提前确定算法、参数接口和计算流程。
这种安排可以降低未来采用量子硬件的门槛。研究人员需要先明确哪些材料问题适合量子计算、量子模拟应输出哪些参数,以及这些参数如何进入三菱化学的经典模型。当硬件能力提高后,相关算法和软件接口可以继续扩展,而不必重新设计整套研发流程。
这也是该项目的现实意义。量子计算在短期内未必能够替代成熟的半导体仿真工具,但可以先从经典计算较难处理的微观问题入手,与现有工业模型协同工作。第二阶段能否提高模糊预测能力、缩短材料筛选过程,仍需后续测试。

跨国资助推动量子技术与产业需求结合
此次合作同时获得加拿大和日本创新项目支持。Xanadu此前还获得NRC IRAP提供的咨询服务及超过80万加元资金,用于多个量子计算研发项目。该金额并非此次合作获得的单项资助,不能直接视为第二阶段的项目预算。
从合作结构看,加拿大量子计算企业提供算法和软件能力,日本材料企业提出具体的半导体研发问题,两国公共创新项目为早期验证提供支持。这种组合有助于避免量子计算研究停留在通用演示中,而是围绕明确的材料对象、模型接口和产业需求推进。
对Xanadu而言,该项目为未来光量子计算机寻找具有商业价值的材料模拟任务;对三菱化学而言,合作可以提前评估量子算法是否能够改善EUV光刻胶研发。双方的共同目标,是在容错量子计算硬件成熟之前,把相关软件、模型和验证路径准备好。

总结
Xanadu与三菱化学扩大合作,标志着双方从量子算法验证进入模型整合阶段。第二阶段将把量子模拟参数接入多尺度材料模型,研究EUV光刻中的辐射诱导模糊,并建立面向未来容错量子计算的软件流程。
项目尚未宣布开发出新的光刻胶材料,也没有证明量子计算已经带来制造性能提升,其价值在于把量子模拟放入一条可验证的工业研发链条,为后续材料筛选和量子硬件应用建立基础。
参考链接:
https://www.globenewswire.com/news-release/2026/08/25/3350298/0/en/canada-japan-funding-fuels-xanadu-and-mitsubishi-chemical-partnership-on-quantum-semiconductor-research.html
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