Intel säger att det går mot storskalig kvantchipsproduktion

Intel tillkännagav idag att de har visat branschens högsta rapporterade avkastning och enhetlighet hittills för silicon spin qubit-enheter. "Denna prestation representerar en viktig milstolpe för att skala och arbeta för att tillverka kvantchips på Intels tillverkningsprocesser för transistorer," sa företaget.

Intel sa att forskningen utfördes med hjälp av dess andra generationens kiselspinntestchip. Testar enheterna med Intel kryoprober, en kvantpunktstestenhet som arbetar vid kryogena temperaturer (1.7 Kelvin eller -271.45 grader Celsius), isolerade teamet 12 kvantprickar och fyra sensorer. Detta resultat, sa Intel, är branschens största kiselelektronspinenhet med en enda elektron på varje plats över en hel 300 mm kiselskiva.

Enheterna utvecklades vid Intels forsknings- och utvecklingsanläggning för transistorer, Gordon Moore Park vid Ronler Acres i Hillsboro, Oregon.

Dagens kiselspinn-qubits presenteras vanligtvis på en enhet, medan Intels forskning visar framgång över en hel wafer. Tillverkade med extrem ultraviolett (EUV) litografi, visar chipsen enhetlighet, med en 95-procentig avkastning över skivan. Användningen av kryoproben tillsammans med robust mjukvaruautomation möjliggjorde mer än 900 enkla kvantpunkter och mer än 400 dubbelpunkter vid den sista elektronen, vilket kan karakteriseras vid en grad över absolut noll på mindre än 24 timmar.

Ökat utbyte och enhetlighet i enheter som kännetecknas av låga temperaturer jämfört med tidigare Intel-testchips gör att Intel kan använda statistisk processkontroll för att identifiera områden i tillverkningsprocessen att optimera, sa företaget. Detta påskyndar inlärningen och representerar ett avgörande steg mot att skala till de tusentals eller potentiellt miljoner qubits som krävs för en kommersiell kvantdator.

Dessutom gjorde cross-wafer-utbytet det möjligt för Intel att automatisera insamlingen av data över wafern vid singelelektronregimen, vilket möjliggjorde den största demonstrationen av enkla och dubbla kvantprickar hittills. Denna ökade avkastning och enhetlighet i enheter som kännetecknas av låga temperaturer jämfört med tidigare Intel-testchips "representerar ett avgörande steg mot att skala till de tusentals eller potentiellt miljoner qubits som krävs för en kommersiell kvantdator", sa företaget.

Intels 30 mm silikonspin qubit wafer (kredit: Intel)

"Intel fortsätter att göra framsteg mot tillverkning av kiselspinn-qubits med sin egen transistortillverkningsteknologi", säger James Clarke, chef för kvanthårdvara på Intel. "Den höga avkastningen och enhetligheten som uppnåtts visar att tillverkning av kvantchips på Intels etablerade transistorprocessnoder är den sunda strategin och är en stark indikator på framgång när teknologierna mognar för kommersialisering."

"I framtiden kommer vi att fortsätta att förbättra kvaliteten på dessa enheter och utveckla system i större skala, med dessa steg som byggstenar för att hjälpa oss avancera snabbt," sa Clarke.