芬兰S Transistors推石墨烯超导晶体管，2027年量产

芬兰埃斯波市初创企业S-Transistors宣布，已掌握基于石墨烯通道的超导晶体管晶圆级制造工艺，并计划于2027年正式推向市场。该技术旨在将量子计算机的控制电路直接集成至极低温环境，通过消除室温电子器件与量子比特之间的长距离连接线缆，从根本上缓解量子系统扩展时的热泄漏与布线拥堵难题。

晶圆级石墨烯超导晶体管的制造突破

该技术的核心在于约瑟夫森场效应晶体管（JoFET）。传统约瑟夫森结由两层超导体夹持纳米级介质构成，在临界电流以下呈现零电阻特性；当电流超过阈值时，结态会瞬间恢复为正常态并产生可控电压脉冲。S-Transistors在此基础上引入第三个电极作为栅极，利用电场调控临界电流，从而实现超导开关功能。研发团队历经多年工艺优化，成功在6英寸硅衬底上沉积石墨烯沟道，并采用铝基超导体光刻成型三个电极。尽管石墨烯本身不具备超导性，但在特定界面条件下，铝电极的超导特性可渗透至石墨烯层，形成稳定的约瑟夫森结结构。该工艺摒弃了传统需要极端真空与复杂外延生长的实验路线，转而依托成熟的光刻与薄膜沉积流程，使超导逻辑器件具备工业化复制的基础条件。

替代传统深低温电子方案的架构演进

针对量子计算系统的架构痛点，S-Transistors首款商业化产品将聚焦于低温多路复用器与解复用器。这类组件负责将成百上千条控制信号汇聚后送入稀释制冷机内部，直接削减当前系统中庞大的同轴电缆束。公司联合创始人兼首席执行官赫奥尔基·博古斯拉夫斯基指出，相较于目前主流的深低温互补金属氧化物半导体（cryo-CMOS）方案，超导晶体管与超导量子比特的物理接口更为直接，且在切换过程中向量子比特腔体泄漏的热功率显著更低。这意味着在同等规模下，基于该技术的低温电子平台能够实现更高的操作速度，同时维持更低的系统热负载。

下表梳理了不同控制方案的核心参数差异，供采购与系统设计人员评估选型参考：

上述数据表明，超导方案在热管理与信号集成度上具有明显优势。对于下游整机厂而言，采用此类低温控制模块可直接简化制冷机内部的线缆布局，降低因线缆热传导导致的氦气消耗成本。同时，晶圆级制造模式意味着后续可通过标准代工渠道获取稳定产能，避免早期项目常见的定制件交期延误风险。采购部门在评估供应商时，应重点考察其低温封装能力、微波阻抗匹配设计以及长期运行下的信号串扰抑制水平。

从供应链与渠道布局来看，该工艺的关键在于其完全兼容现有CMOS晶圆代工厂的标准流程。企业无需新建专用超纯实验室或依赖定制化外延生长设备，而是直接在成熟的光刻与薄膜沉积产线上完成铝-石墨烯异质结的批量制备。这种制造路径大幅降低了超导逻辑器件的工程化门槛。对于国内量子计算硬件厂商及低温电子配套企业而言，需重点关注2027年前后的产品迭代节奏。一旦该系列低温控制芯片实现稳定交付，国内上游的低温连接器、射频同轴电缆、屏蔽材料供应商将面临需求结构的调整，而专注于低温探针卡、微波控制柜及制冷系统集成商则需提前适配新的信号路由标准。

值得注意的是，6英寸晶圆这一尺寸选择并非偶然。当前国际主流量子芯片仍普遍采用4英寸或更小尺寸的测试衬底，而S-Transistors直接切入6英寸量产规格，意味着其设计已预留了向更大尺寸过渡的冗余空间。对于工程商与渠道采购方而言，这标志着超导控制电路正从实验室原理验证阶段迈入标准化工业品阶段。后续若能在数百个晶体管规模的集成电路上验证良率与信号串扰控制水平，该架构有望成为下一代高比特数量子处理器的标准外围控制方案，进而重塑整个低温电子供应链的定价体系与供货周期。