Intel กล่าวว่ากำลังก้าวไปสู่การผลิตชิปควอนตัมขนาดใหญ่

อินเทลประกาศในวันนี้ว่าได้แสดงให้เห็นถึงผลตอบแทนและความสม่ำเสมอของรายงานสูงสุดของอุตสาหกรรมจนถึงปัจจุบันของอุปกรณ์ซิลิกอนสปิน qubit “ความสำเร็จนี้แสดงถึงก้าวสำคัญในการปรับขนาดและทำงานเพื่อสร้างชิปควอนตัมในกระบวนการผลิตทรานซิสเตอร์ของ Intel” บริษัทกล่าว

อินเทลกล่าวว่าการวิจัยได้ดำเนินการโดยใช้ชิปทดสอบการหมุนของซิลิกอนรุ่นที่สอง การทดสอบอุปกรณ์โดยใช้ Intel เครื่องแช่แข็งซึ่งเป็นอุปกรณ์ทดสอบจุดควอนตัมที่ทำงานในอุณหภูมิที่เย็นจัด (1.7 เคลวินหรือ -271.45 องศาเซลเซียส) ทีมงานได้แยกจุดควอนตัม 12 จุดและเซ็นเซอร์สี่ตัว ผลลัพธ์นี้ Intel กล่าวว่าเป็นอุปกรณ์หมุนอิเล็กตรอนซิลิคอนที่ใหญ่ที่สุดในอุตสาหกรรมโดยมีอิเล็กตรอนตัวเดียวในแต่ละตำแหน่งทั่วทั้งแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนขนาด 300 มม.

อุปกรณ์ดังกล่าวได้รับการพัฒนาขึ้นที่ศูนย์วิจัยและพัฒนาทรานซิสเตอร์ของ Intel ที่ Gordon Moore Park ที่ Ronler Acres ในฮิลส์โบโร รัฐโอเรกอน

คิวบิตซิลิคอนสปินในปัจจุบันมักจะนำเสนอบนอุปกรณ์เครื่องเดียว ในขณะที่การวิจัยของ Intel แสดงให้เห็นถึงความสำเร็จทั่วทั้งแผ่นเวเฟอร์ ประดิษฐ์โดยใช้ภาพพิมพ์หินอัลตราไวโอเลตสุดขีด (EUV) ชิปแสดงความสม่ำเสมอด้วยอัตราผลตอบแทน 95 เปอร์เซ็นต์ทั่วทั้งแผ่นเวเฟอร์ การใช้ cryoprober ร่วมกับซอฟต์แวร์อัตโนมัติที่มีประสิทธิภาพทำให้มีจุดควอนตัมเดี่ยวมากกว่า 900 จุดและจุดคู่มากกว่า 400 จุดในอิเล็กตรอนสุดท้าย ซึ่งสามารถระบุลักษณะที่หนึ่งองศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์ในเวลาน้อยกว่า 24 ชั่วโมง

ผลผลิตที่เพิ่มขึ้นและความสม่ำเสมอในอุปกรณ์ที่มีอุณหภูมิต่ำเมื่อเทียบกับชิปทดสอบของ Intel รุ่นก่อนๆ ทำให้ Intel สามารถใช้การควบคุมกระบวนการทางสถิติเพื่อระบุส่วนต่างๆ ของกระบวนการผลิตเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพได้ บริษัทกล่าว สิ่งนี้ช่วยเร่งการเรียนรู้และแสดงถึงขั้นตอนสำคัญในการปรับขนาดเป็น qubits นับพันหรืออาจเป็นล้านที่จำเป็นสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมเชิงพาณิชย์

นอกจากนี้ ผลตอบแทนของครอสเวเฟอร์ทำให้ Intel สามารถรวบรวมข้อมูลโดยอัตโนมัติทั่วทั้งเวเฟอร์ที่ระบอบอิเล็กตรอนเดี่ยว ซึ่งทำให้สามารถสาธิตจุดควอนตัมเดี่ยวและคู่ที่ใหญ่ที่สุดจนถึงปัจจุบัน ผลผลิตและความสม่ำเสมอที่เพิ่มขึ้นนี้ในอุปกรณ์ที่มีอุณหภูมิต่ำเมื่อเทียบกับชิปทดสอบของ Intel รุ่นก่อน “แสดงถึงขั้นตอนสำคัญในการปรับขนาดเป็น qubits นับพันหรืออาจเป็นล้านที่จำเป็นสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมเชิงพาณิชย์” บริษัท กล่าว

เวเฟอร์ qubit ซิลิคอนสปิน 30 มม. ของ Intel (เครดิต: Intel)

“Intel ยังคงเดินหน้าสู่การผลิตซิลิกอนสปินคิวบิตโดยใช้เทคโนโลยีการผลิตทรานซิสเตอร์ของตัวเอง” เจมส์ คลาร์ก ผู้อำนวยการด้านฮาร์ดแวร์ควอนตัมของอินเทลกล่าว “ผลที่ได้และความสม่ำเสมอสูงแสดงให้เห็นว่าการผลิตชิปควอนตัมบนโหนดกระบวนการทรานซิสเตอร์ที่ Intel สร้างขึ้นนั้นเป็นกลยุทธ์ด้านเสียงและเป็นตัวบ่งชี้ความสำเร็จอย่างแข็งแกร่งเมื่อเทคโนโลยีเติบโตเต็มที่เพื่อการพาณิชย์”

“ในอนาคต เราจะปรับปรุงคุณภาพของอุปกรณ์เหล่านี้ต่อไป และพัฒนาระบบขนาดใหญ่ขึ้น โดยขั้นตอนเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบสำคัญที่จะช่วยให้เราก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว” คลาร์กกล่าว