Intel twierdzi, że zmierza w kierunku produkcji chipów kwantowych na dużą skalę

Firma Intel ogłosiła dzisiaj, że wykazała najwyższą zgłoszoną w branży wydajność i jednorodność urządzeń z krzemowymi kubitami spinowymi. „To osiągnięcie stanowi kamień milowy w skalowaniu i pracy nad wytwarzaniem chipów kwantowych w procesach produkcji tranzystorów Intela” – powiedziała firma.

Intel powiedział, że badania zostały przeprowadzone przy użyciu krzemowego układu testowego drugiej generacji. Testowanie urządzeń za pomocą Intel kriosond, urządzenie do testowania kropek kwantowych, które działa w temperaturach kriogenicznych (1.7 kelwina lub -271.45 stopni Celsjusza), zespół wyizolował 12 kropek kwantowych i cztery czujniki. Wynik ten, jak powiedział Intel, jest największym w branży krzemowym urządzeniem spinu elektronów z pojedynczym elektronem w każdym miejscu na całej 300-milimetrowej płytce krzemowej.

Urządzenia zostały opracowane w ośrodku badawczo-rozwojowym firmy Intel, Gordon Moore Park w Ronler Acres w Hillsboro w stanie Oregon.

Dzisiejsze krzemowe kubity spinowe są zazwyczaj prezentowane na jednym urządzeniu, podczas gdy badania Intela wykazują sukces w przypadku całego wafla. Wytworzone przy użyciu litografii w skrajnym ultrafiolecie (EUV) chipy wykazują jednorodność, z 95-procentową wydajnością w całym waflu. Zastosowanie kriosondy wraz z solidną automatyzacją oprogramowania umożliwiło uzyskanie ponad 900 pojedynczych kropek kwantowych i ponad 400 kropek podwójnych na ostatnim elektronie, co można scharakteryzować na poziomie jednego stopnia powyżej zera absolutnego w czasie krótszym niż 24 godziny.

Większa wydajność i jednorodność urządzeń charakteryzujących się niskimi temperaturami w porównaniu z poprzednimi układami testowymi Intela pozwala Intelowi na wykorzystanie statystycznej kontroli procesu do identyfikacji obszarów procesu produkcyjnego w celu optymalizacji. Przyspiesza to uczenie się i stanowi kluczowy krok w kierunku skalowania do tysięcy lub potencjalnie milionów kubitów wymaganych przez komercyjny komputer kwantowy.

Dodatkowo, wydajność krzyżowania płytek umożliwiła Intelowi zautomatyzowanie zbierania danych na płytkach w reżimie pojedynczego elektronu, co umożliwiło największą jak dotąd demonstrację pojedynczych i podwójnych kropek kwantowych. Ta zwiększona wydajność i jednolitość w urządzeniach charakteryzujących się niskimi temperaturami w porównaniu z poprzednimi układami testowymi Intela „stanowi kluczowy krok w kierunku skalowania do tysięcy lub potencjalnie milionów kubitów wymaganych w komercyjnym komputerze kwantowym” – powiedziała firma.

30-milimetrowy krzemowy wafel kubitowy firmy Intel (źródło: Intel)

„Intel nadal czyni postępy w kierunku produkcji krzemowych kubitów spinowych przy użyciu własnej technologii produkcji tranzystorów” – powiedział James Clarke, dyrektor ds. sprzętu kwantowego w firmie Intel. „Osiągnięta wysoka wydajność i jednorodność pokazują, że wytwarzanie chipów kwantowych na sprawdzonych węzłach przetwarzania tranzystorowego firmy Intel jest dobrą strategią i stanowi silny wskaźnik sukcesu w miarę dojrzewania technologii do komercjalizacji”.

„W przyszłości będziemy nadal poprawiać jakość tych urządzeń i opracowywać systemy na większą skalę, przy czym te kroki służą jako elementy konstrukcyjne, które pomogą nam w szybkim postępie” – powiedział Clarke.