Intel siger, at det bevæger sig mod storskala kvantechipproduktion

Intel annoncerede i dag, at det har demonstreret branchens hidtil højeste rapporterede udbytte og ensartethed af silicium spin qubit-enheder. "Denne præstation repræsenterer en vigtig milepæl for skalering og arbejde hen imod fremstilling af kvantechips på Intels transistorfremstillingsprocesser," sagde virksomheden.

Intel sagde, at forskningen blev udført ved hjælp af sin anden generation af silicium spin testchip. Test af enhederne ved hjælp af Intel kryoprober, en kvantepriktestenhed, der fungerer ved kryogene temperaturer (1.7 Kelvin eller -271.45 grader Celsius), isolerede holdet 12 kvanteprikker og fire sensorer. Dette resultat, sagde Intel, er branchens største silicium elektronspin-enhed med en enkelt elektron på hver placering på tværs af en hel 300 mm siliciumwafer.

Enhederne blev udviklet på Intels transistorforsknings- og udviklingsanlæg, Gordon Moore Park ved Ronler Acres i Hillsboro, Oregon.

Nutidens siliciumspin-qubits præsenteres typisk på én enhed, hvorimod Intels forskning viser succes på tværs af en hel wafer. Fremstillet ved hjælp af ekstrem ultraviolet (EUV) litografi viser spånerne ensartethed med en udbyttegrad på 95 procent på tværs af waferen. Brugen af ​​kryoproberen sammen med robust softwareautomatisering muliggjorde mere end 900 enkelte kvanteprikker og mere end 400 dobbeltprikker ved den sidste elektron, som kan karakteriseres ved én grad over det absolutte nulpunkt på mindre end 24 timer.

Øget udbytte og ensartethed i enheder, der er karakteriseret ved lave temperaturer i forhold til tidligere Intel-testchips, gør det muligt for Intel at bruge statistisk proceskontrol til at identificere områder af fremstillingsprocessen, der skal optimeres, sagde virksomheden. Dette accelererer indlæringen og repræsenterer et afgørende skridt i retning af at skalere til de tusinder eller potentielt millioner af qubits, der kræves til en kommerciel kvantecomputer.

Derudover gjorde cross-wafer-udbyttet Intel i stand til at automatisere indsamlingen af ​​data på tværs af waferen ved enkeltelektronregimet, hvilket muliggjorde den største demonstration af enkelte og dobbelte kvanteprikker til dato. Dette øgede udbytte og ensartethed i enheder karakteriseret ved lave temperaturer i forhold til tidligere Intel-testchips "repræsenterer et afgørende skridt i retning af skalering til de tusinder eller potentielt millioner af qubits, der kræves til en kommerciel kvantecomputer," sagde virksomheden.

Intels 30 mm silicium spin qubit wafer (kredit: Intel)

"Intel fortsætter med at gøre fremskridt hen imod fremstilling af siliciumspin-qubits ved hjælp af sin egen transistor-fremstillingsteknologi," sagde James Clarke, direktør for kvantehardware hos Intel. "Det høje udbytte og ensartethed, der er opnået, viser, at fremstilling af kvantechips på Intels etablerede transistor-procesknuder er den gode strategi og er en stærk indikator for succes, efterhånden som teknologierne modnes til kommercialisering."

"I fremtiden vil vi fortsætte med at forbedre kvaliteten af ​​disse enheder og udvikle større systemer, hvor disse trin tjener som byggesten til at hjælpe os med at komme hurtigt videre," sagde Clarke.