Intel sagt, dass es sich in Richtung einer groß angelegten Quantenchip-Produktion bewegt

Intel gab heute bekannt, dass es die branchenweit höchste gemeldete Ausbeute und Einheitlichkeit von Silizium-Spin-Qubit-Geräten demonstriert hat. „Diese Errungenschaft stellt einen wichtigen Meilenstein für die Skalierung und Arbeit an der Herstellung von Quantenchips in Intels Transistorherstellungsprozessen dar“, sagte das Unternehmen.

Intel sagte, die Forschung sei mit seinem Silizium-Spin-Test-Chip der zweiten Generation durchgeführt worden. Testen der Geräte mit dem Intel Kryosonde, einem Quantenpunkt-Testgerät, das bei kryogenen Temperaturen (1.7 Kelvin oder -271.45 Grad Celsius) arbeitet, isolierte das Team 12 Quantenpunkte und vier Sensoren. Dieses Ergebnis, so Intel, ist das branchenweit größte Silizium-Elektronen-Spin-Gerät mit einem einzelnen Elektron an jeder Stelle auf einem gesamten 300-mm-Siliziumwafer.

Die Geräte wurden in Intels Forschungs- und Entwicklungseinrichtung für Transistoren, Gordon Moore Park in Ronler Acres in Hillsboro, Oregon, entwickelt.

Die heutigen Silizium-Spin-Qubits werden normalerweise auf einem Gerät präsentiert, während die Forschung von Intel den Erfolg über einen ganzen Wafer hinweg zeigt. Die Chips werden mit extremer Ultraviolett-Lithographie (EUV) hergestellt und weisen eine Gleichmäßigkeit mit einer Ausbeuterate von 95 Prozent über den gesamten Wafer auf. Der Einsatz des Kryoprobers zusammen mit robuster Softwareautomatisierung ermöglichte mehr als 900 einzelne Quantenpunkte und mehr als 400 Doppelpunkte beim letzten Elektron, die in weniger als 24 Stunden bei einem Grad über dem absoluten Nullpunkt charakterisiert werden können.

Erhöhte Ausbeute und Einheitlichkeit bei Geräten, die bei niedrigen Temperaturen im Vergleich zu früheren Intel-Testchips charakterisiert wurden, ermöglichen es Intel, statistische Prozesskontrolle zu verwenden, um Bereiche des Herstellungsprozesses zu identifizieren, die optimiert werden müssen, sagte das Unternehmen. Dies beschleunigt das Lernen und stellt einen entscheidenden Schritt zur Skalierung auf Tausende oder potenziell Millionen von Qubits dar, die für einen kommerziellen Quantencomputer erforderlich sind.

Darüber hinaus ermöglichte die Cross-Wafer-Ausbeute Intel, die Erfassung von Daten über den Wafer im Einzelelektronenregime zu automatisieren, was die bisher größte Demonstration von Einzel- und Doppel-Quantenpunkten ermöglichte. Diese erhöhte Ausbeute und Einheitlichkeit bei Geräten, die bei niedrigen Temperaturen gegenüber früheren Intel-Testchips charakterisiert wurden, „stellt einen entscheidenden Schritt in Richtung Skalierung auf Tausende oder potenziell Millionen von Qubits dar, die für einen kommerziellen Quantencomputer erforderlich sind“, sagte das Unternehmen.

Intels 30-mm-Silizium-Spin-Qubit-Wafer (Quelle: Intel)

„Intel macht weiterhin Fortschritte bei der Herstellung von Silizium-Spin-Qubits mit seiner eigenen Transistor-Fertigungstechnologie“, sagte James Clarke, Direktor für Quantenhardware bei Intel. „Die erzielte hohe Ausbeute und Einheitlichkeit zeigen, dass die Herstellung von Quantenchips auf den etablierten Transistor-Prozessknoten von Intel eine solide Strategie und ein starker Indikator für den Erfolg ist, wenn die Technologien für die Kommerzialisierung ausgereift sind.“

„In Zukunft werden wir die Qualität dieser Geräte weiter verbessern und größere Systeme entwickeln, wobei diese Schritte als Bausteine ​​dienen, die uns helfen, schnell voranzukommen“, sagte Clarke.