Intel diz que está se movendo em direção à produção de chips quânticos em larga escala

A Intel anunciou hoje que demonstrou o maior rendimento e uniformidade relatados da indústria até o momento de dispositivos qubit de spin de silício. “Esta conquista representa um marco importante para dimensionar e trabalhar para fabricar chips quânticos nos processos de fabricação de transistores da Intel”, disse a empresa.

A Intel disse que a pesquisa foi conduzida usando seu chip de teste de rotação de silício de segunda geração. Testando os dispositivos usando a Intel crioprobe, um dispositivo de teste de pontos quânticos que opera em temperaturas criogênicas (1.7 Kelvin ou -271.45 graus Celsius), a equipe isolou 12 pontos quânticos e quatro sensores. Este resultado, disse a Intel, é o maior dispositivo de spin de elétrons de silício da indústria, com um único elétron em cada local em uma pastilha de silício inteira de 300 mm.

Os dispositivos foram desenvolvidos nas instalações de pesquisa e desenvolvimento de transistores da Intel, Gordon Moore Park em Ronler Acres em Hillsboro, Oregon.

Os qubits de spin de silício de hoje são normalmente apresentados em um dispositivo, enquanto a pesquisa da Intel demonstra sucesso em um wafer inteiro. Fabricados usando litografia ultravioleta extrema (EUV), os chips mostram uniformidade, com uma taxa de rendimento de 95% em todo o wafer. O uso do crioprober junto com a automação robusta de software permitiu mais de 900 pontos quânticos simples e mais de 400 pontos duplos no último elétron, que podem ser caracterizados em um grau acima do zero absoluto em menos de 24 horas.

Maior rendimento e uniformidade em dispositivos caracterizados em baixas temperaturas em relação aos chips de teste anteriores da Intel permitem que a Intel use o controle estatístico do processo para identificar áreas do processo de fabricação a serem otimizadas, disse a empresa. Isso acelera o aprendizado e representa um passo crucial em direção aos milhares ou potencialmente milhões de qubits necessários para um computador quântico comercial.

Além disso, o rendimento entre pastilhas permitiu que a Intel automatizasse a coleta de dados na pastilha no regime de elétron único, o que permitiu a maior demonstração de pontos quânticos simples e duplos até hoje. Esse aumento de rendimento e uniformidade em dispositivos caracterizados em baixas temperaturas em relação aos chips de teste anteriores da Intel “representa um passo crucial para escalar para os milhares ou potencialmente milhões de qubits necessários para um computador quântico comercial”, disse a empresa.

Wafer de qubit de rotação de silício de 30 mm da Intel (crédito: Intel)

“A Intel continua a progredir na fabricação de qubits de silício usando sua própria tecnologia de fabricação de transistores”, disse James Clarke, diretor de hardware quântico da Intel. “O alto rendimento e a uniformidade alcançados mostram que a fabricação de chips quânticos nos nós de processo de transistor estabelecidos da Intel é a estratégia sólida e é um forte indicador de sucesso à medida que as tecnologias amadurecem para comercialização.”

“No futuro, continuaremos a melhorar a qualidade desses dispositivos e desenvolver sistemas de maior escala, com essas etapas servindo como blocos de construção para nos ajudar a avançar rapidamente”, disse Clarke.