Intel sier at det går mot storskala kvantebrikkeproduksjon

Intel kunngjorde i dag at de har demonstrert bransjens høyeste rapporterte avkastning og enhetlighet til dags dato for silisiumspinn-qubit-enheter. "Denne prestasjonen representerer en viktig milepæl for skalering og arbeid mot å produsere kvantebrikker på Intels transistorproduksjonsprosesser," sa selskapet.

Intel sa at forskningen ble utført ved hjelp av andre generasjons silisiumspinntestbrikke. Tester enhetene ved hjelp av Intel kryoprober, en kvanteprikktestenhet som opererer ved kryogene temperaturer (1.7 Kelvin eller -271.45 grader Celsius), isolerte teamet 12 kvanteprikker og fire sensorer. Dette resultatet, sa Intel, er bransjens største silisiumelektronspinnenhet med et enkelt elektron på hvert sted over en hel 300 mm silisiumplate.

Enhetene ble utviklet ved Intels transistorforsknings- og utviklingsanlegg, Gordon Moore Park ved Ronler Acres i Hillsboro, Oregon.

Dagens silisiumspinn-qubits presenteres vanligvis på én enhet, mens Intels forskning viser suksess på tvers av en hel wafer. Fremstilt ved hjelp av ekstrem ultrafiolett (EUV) litografi, viser brikkene ensartethet, med en 95 prosent kapasitet på tvers av waferen. Bruken av kryoproben sammen med robust programvareautomatisering muliggjorde mer enn 900 enkle kvanteprikker og mer enn 400 doble prikker ved det siste elektronet, som kan karakteriseres ved én grad over absolutt null på mindre enn 24 timer.

Økt utbytte og ensartethet i enheter karakterisert ved lave temperaturer i forhold til tidligere Intel-testbrikker gjør at Intel kan bruke statistisk prosesskontroll for å identifisere områder av fabrikasjonsprosessen som skal optimaliseres, sa selskapet. Dette akselererer læring og representerer et avgjørende skritt mot å skalere til de tusenvis eller potensielt millioner av qubits som kreves for en kommersiell kvantedatamaskin.

I tillegg gjorde cross-wafer-utbyttet Intel i stand til å automatisere innsamlingen av data på tvers av waferen ved enkeltelektronregimet, noe som muliggjorde den største demonstrasjonen av enkle og doble kvanteprikker til dags dato. Dette økte utbyttet og ensartetheten i enheter karakterisert ved lave temperaturer sammenlignet med tidligere Intel-testbrikker "representerer et avgjørende skritt mot å skalere til de tusenvis eller potensielt millioner av qubits som kreves for en kommersiell kvantedatamaskin," sa selskapet.

Intels 30 mm silisiumspinn qubit wafer (kreditt: Intel)

"Intel fortsetter å gjøre fremskritt mot å produsere silisiumspinn-qubits ved å bruke sin egen transistorproduksjonsteknologi," sa James Clarke, direktør for kvantemaskinvare hos Intel. "Det høye utbyttet og ensartetheten som er oppnådd viser at fabrikasjon av kvantebrikker på Intels etablerte transistorprosessnoder er lydstrategien og er en sterk indikator for suksess ettersom teknologiene modnes for kommersialisering."

"I fremtiden vil vi fortsette å forbedre kvaliteten på disse enhetene og utvikle systemer i større skala, med disse trinnene som byggeklosser for å hjelpe oss raskt," sa Clarke.