世界的未來不止是AI的，還將是量子技術的。隨著中美在量子技術方面頻繁取得突破，歐洲除了在半導體方面推動芯片法案2.0之外，還將半導體技術和量子工藝進行融合，在量子芯片產業化過程中尋求全新的探索，未來可能成為中美量子競爭之外新的攪局者。

2026 年 4 月 18 日，比利時微電子研究中心（Imec）正式宣布，歐洲SPINS 半導體量子納米系統產業級中試線全面啟動。該項目作為歐盟《芯片法案》重點布局的六大專業量子中試線之一，以 5000 萬歐元總投入、25 家頂尖機構協同，聚焦半導體自旋量子比特，全力打通從學術研究到工業制造的關鍵通道，標志著歐洲量子計算硬件正式進入規模化、產業化攻堅階段，為全球半導體量子技術發展樹立全新里程碑。

當前，全球量子科技競爭進入白熱化，量子計算被視為顛覆傳統算力、重塑產業格局的核心賽道。實用化量子計算機可高效破解大數分解、精準解析分子結構、實現高級信息處理，在藥物研發、材料科學、信息安全、國防科技等領域具備不可替代的戰略價值。然而，量子處理器長期面臨實驗室成果與工業化量產脫節的難題，量子比特穩定性、工藝兼容性、規模化制造等瓶頸，成為制約量子技術落地的核心障礙。歐洲憑借深厚的半導體研發底蘊，率先以中試線模式破解這一困境，SPINS 項目應運而生。

SPINS 項目全稱為半導體量子納米系統產業級中試線，由歐盟 “芯片共同計劃”（Chips JU）與參與國聯合資助，項目周期覆蓋 2026 年至 2031 年，由 Imec 擔任總協調方，聯盟匯聚Fraunhofer IPMS、芬蘭 VTT、法國 CEA - Leti 等頂尖科研機構，以及英飛凌、意法半導體、世創電子等行業巨頭，形成 “科研 + 產業” 全鏈條協同體系。項目核心定位清晰，依托歐洲成熟的 CMOS 制造技術積累，專注研發半導體自旋量子比特，目標是打造高制造成熟度（MRL）與高技術成熟度（TRL）的量子芯片，構建可容錯量子計算系統，降低歐洲量子產業準入門檻，強化歐洲量子硬件技術主權。

技術布局上，SPINS 項目聚焦三大核心技術平臺，實現多路線并行突破：硅 / 硅鍺（Si/SiGe）、鍺 / 鍺硅（Ge/GeSi）、絕緣體上硅（SOI）。這三大平臺均基于歐洲優勢半導體工藝，兼顧量子比特性能與工業制造兼容性，避免單一技術路線風險。項目核心任務是搭建 “從實驗室到晶圓廠” 的產業化通路，推出標準化量子工藝設計套件（PDK），開展多項目晶圓（MPW）流片服務，讓初創企業、中小企業無需自建產線，即可依托工業級 300 毫米產線驗證芯片設計，大幅降低量子芯片研發試錯成本，加速技術成果轉化。

為攻克量子芯片制造核心瓶頸，SPINS 聯盟構建了精細化技術分工體系，各機構發揮所長、協同攻堅。

在高分辨率圖形化工藝環節，Fraunhofer IPMS 承擔核心重任。該機構依托德累斯頓頂尖潔凈室設施，開展超越傳統光學光刻能力的超高精度制程，保障硅 / 硅鍺基量子芯片圖形加工的精準性與可重復性，這是量子芯片功能化、規模化的基礎。同時，Fraunhofer IPMS 兼顧 Si/SiGe 與 Ge/SiGe 雙技術平臺，對接 300 毫米晶圓制造方案，為量子技術向成熟 CMOS 產線遷移奠定基礎，成為連接基礎研究與大規模制造的關鍵紐帶。

代工廠兼容工藝領域，法國 CEA - Leti 主導量子工藝設計套件（PDK）開發與 MPW 流片實施，聯合 Quobly、意法半導體，研發適配工業代工廠的全耗盡絕緣體上硅（FD - SOI）工藝，創新將超導層集成到芯片后段（BEOL）制程，解決量子芯片與傳統半導體工藝兼容難題，實現量子器件與控制電路的高效整合。

異質結構研發方面，Imec 基于 300 毫米晶圓主攻鍺 / 鍺硅技術平臺，突破異質集成與高保真度硅量子點量子比特技術；IHP、世創電子提供高端襯底與制造支撐，形成材料、工藝、器件全鏈條互補，筑牢量子芯片制造的材料根基。

Fraunhofer 的iPMS的300毫米無塵室

量子系統向百萬比特級規模化擴展，低溫控制與表征測試是關鍵前提。SPINS 項目在此領域實現重大突破：芬蘭 VTT 聯合 SemiQon 主導超低功耗低溫 CMOS 技術研發，在接近絕對零度的環境下實現量子比特精準電壓控制，同時嚴格控制稀釋制冷機熱負荷，解決量子芯片低溫運行的核心痛點；于韋斯屈萊大學、Groove Quantum、荷蘭 TNO 聯手搭建高通量表征體系，在 1–4K 工作溫度下快速反饋器件性能，實現量子芯片研發的高效迭代，為百萬比特級系統擴容提供技術保障。

SPINS 中試線并非孤立項目，而是歐盟量子硬件戰略的核心組成部分，與另外五條專項中試線形成互補布局，共同構建歐洲多元量子技術生態：光子量子技術（P4Q）、離子阱技術（CHAMP - ION）、超導量子比特（SUPREME）、金剛石量子技術（DIREQT）、中性原子量子技術（Q PLANET）。六大中試線覆蓋主流量子技術路線，SPINS 則憑借半導體自旋量子比特與 CMOS 工藝的高度兼容性，成為最具規模化量產潛力的核心路線，與《歐盟芯片法案》“強化半導體自主、布局未來算力” 的戰略目標高度契合Shaping Europe’s digital future。

從全球格局來看，SPINS 項目的啟動，重塑了量子計算硬件的競爭態勢。當前，全球量子技術主要分為超導、光量子、離子阱、半導體自旋等路線，其中半導體自旋量子比特因可依托成熟 CMOS 產線、易規模化、成本可控等優勢，被視為實用化量子計算機的最優解之一。歐洲憑借 Imec、Fraunhofer等機構的半導體研發積累，以及英飛凌、意法半導體的工業制造能力，在半導體量子賽道建立領先優勢。SPINS 項目計劃到 2031 年形成穩定的大規模量產路徑，推動歐洲量子芯片技術成熟度快速提升，打破少數地區在量子硬件領域的壟斷格局。

對于歐洲產業生態而言，SPINS 項目帶來三重核心價值：一是降低創業門檻，PDK 與 MPW 服務讓中小量子企業無需重資產投入，激發創新活力；二是強化技術自主，依托本土 300 毫米 CMOS 產線，實現量子芯片設計、制造、封測全鏈條自主可控；三是帶動產業協同，推動半導體、精密制造、低溫電子等產業跨界融合，構建韌性十足的量子產業集群，鞏固歐洲在全球量子科技領域的領先地位。

量子科技是第四次工業革命的核心引擎，半導體量子芯片則是量子計算的 “心臟”。歐盟 SPINS 中試線的啟動，不僅是歐洲量子技術產業化的關鍵一步，更是全球量子計算從實驗室走向工業化的重要標志。隨著 2026 - 2031 年項目推進，標準化量子工藝、規模化量子芯片、低成本研發體系將逐步落地，實用化量子計算機的到來將進一步提速。未來，歐洲半導體量子技術有望引領全球，為藥物研發、氣候模擬、信息安全等人類重大挑戰提供全新解決方案，同時也為全球量子科技合作與競爭開辟新賽道，推動人類算力文明邁入量子新時代歐盟理事會。