后量子密码是用于抵御量子计算机攻击的新一代密码技术，被视为传统密码系统的可靠替代，国际上相关标准也正在逐步形成。综述了后量子密码的发展历程，分析了当前算法研究的最新进展、数学原理及属性特点。从算法、硬件实现架构及具体电路实现3个层次展开分析，提出了未来研究所需要攻克的高效硬件实现、动态可重构、侧信道攻击防御及安全SoC集成等关键技术。通过对低功耗后量子密码芯片、高性能后量子密码芯片及芯片中的哈希散列、随机采样、运算加速和逻辑处理等核心模块进行了综述，总结了当前芯片实现在核心算子高效IP设计、多场景应用兼容、多元防御机制和信息基础设施融合等重点领域的应用现状与研究价值，以及产业化与多元化方面的未来发展趋势。

深度学习的飞速发展带来了巨大的算力需求，然而基于存算分离的“冯·诺依曼架构”的传统硅基芯片面临着“存储墙”等问题，芯片算力增长逐渐陷入瓶颈。为了解决这个矛盾，研究人员从生物大脑的工作模式得到启发，提出了基于忆阻器的存算一体架构。这种全新的架构在处理神经网络等任务时在能效和速度上较“冯·诺依曼架构”有望实现几个数量级的提升，是实现超低功耗、超高算力计算芯片的最有潜力的技术路线之一。本文综述了各种类型忆阻器的工作机理与最新进展，对比了国内外研究团队的器件研究进展；综述了基于忆阻器的存算一体芯片在神经网络、信号处理和机器学习等方向的应用演示的研究进展；总结了基于忆阻器的存算一体芯片目前面临的挑战，并提出中国在该领域进一步发展的建议。

超导量子计算是目前最有可能实现实际应用的量子计算方案之一，多层堆叠是实现超导量子比特大规模扩展的最佳方案。介绍了超导量子芯片中硅穿孔（TSV）填充工艺的特点并汇总概括了当前超导TSV填充技术。以电镀和金属熔融填充为代表的完全填充工艺具有器件可靠性高、工艺复杂度低等优点，但与半导体技术兼容性较差；以物理气相沉积、化学气相沉积、原子层沉积和快速原子连续沉积技术为代表的部分填充工艺，具有与半导体技术兼容性好的优点，但器件可靠性低、工艺复杂度高。开发新材料的电镀工艺或许是未来较为可靠的方案。

在中美博弈及新一轮科技革命和产业变革的背景下，汽车芯片成为保障中国汽车产业安全发展的关键要素。中国汽车芯片产业发展存在技术水平较低、核心技术竞争力较弱、高端产品欠缺、专业人才规模不大等情况。运用五螺旋创新理论分析了汽车芯片产业的挑战与机遇，提出了中国汽车芯片研发路线发展的建议：进一步完善创新体系、发挥新型举国体制优势，加强人才培养与引进、建立适配标准等路径，进而提升中国汽车芯片的设计水平与制造能力，实现中国汽车芯片自主化，以期在全球市场中占有一席之地。