Intel afferma che si sta muovendo verso la produzione di chip quantistici su larga scala

Intel ha annunciato oggi di aver dimostrato la resa e l'uniformità più elevate mai registrate nel settore dei dispositivi spin qubit al silicio. "Questo risultato rappresenta un'importante pietra miliare per il ridimensionamento e il lavoro verso la fabbricazione di chip quantistici sui processi di produzione di transistor di Intel", ha affermato l'azienda.

Intel ha affermato che la ricerca è stata condotta utilizzando il suo chip di test di spin in silicio di seconda generazione. Testare i dispositivi utilizzando Intel criosensore, un dispositivo di test a punti quantici che opera a temperature criogeniche (1.7 Kelvin o -271.45 gradi Celsius), il team ha isolato 12 punti quantici e quattro sensori. Questo risultato, ha affermato Intel, è il più grande dispositivo di spin di elettroni al silicio del settore con un singolo elettrone in ciascuna posizione su un intero wafer di silicio da 300 mm.

I dispositivi sono stati sviluppati presso la struttura di ricerca e sviluppo di transistor di Intel, Gordon Moore Park a Ronler Acres a Hillsboro, Oregon.

Gli odierni qubit di spin al silicio sono generalmente presentati su un dispositivo, mentre la ricerca di Intel dimostra il successo su un intero wafer. Realizzati utilizzando la litografia a raggi ultravioletti estremi (EUV), i chip mostrano uniformità, con un tasso di resa del 95% su tutto il wafer. L'uso del crioprobo insieme a una solida automazione del software ha consentito più di 900 punti quantici singoli e più di 400 punti doppi all'ultimo elettrone, che possono essere caratterizzati a un grado sopra lo zero assoluto in meno di 24 ore.

L'aumento della resa e dell'uniformità nei dispositivi caratterizzati a basse temperature rispetto ai precedenti chip di test Intel consente a Intel di utilizzare il controllo statistico del processo per identificare le aree del processo di fabbricazione da ottimizzare, ha affermato la società. Ciò accelera l'apprendimento e rappresenta un passo cruciale verso il ridimensionamento alle migliaia o potenzialmente milioni di qubit richiesti per un computer quantistico commerciale.

Inoltre, la resa cross-wafer ha consentito a Intel di automatizzare la raccolta di dati attraverso il wafer al regime di un singolo elettrone, il che ha consentito la più grande dimostrazione di punti quantici singoli e doppi fino ad oggi. Questa maggiore resa e uniformità nei dispositivi caratterizzati a basse temperature rispetto ai precedenti chip di test Intel "rappresenta un passo cruciale verso il ridimensionamento alle migliaia o potenzialmente milioni di qubit richiesti per un computer quantistico commerciale", ha affermato la società.

Wafer qubit spin di silicio da 30 mm di Intel (credito: Intel)

"Intel continua a fare progressi verso la produzione di qubit di spin di silicio utilizzando la propria tecnologia di produzione di transistor", ha affermato James Clarke, direttore dell'hardware quantistico presso Intel. "L'elevata resa e l'uniformità ottenute mostrano che la fabbricazione di chip quantistici sui nodi di processo a transistor consolidati di Intel è la strategia valida ed è un forte indicatore di successo man mano che le tecnologie maturano per la commercializzazione".

"In futuro, continueremo a migliorare la qualità di questi dispositivi e a sviluppare sistemi su larga scala, con questi passaggi che serviranno da elementi costitutivi per aiutarci ad avanzare rapidamente", ha affermato Clarke.