Intel cho biết họ đang tiến tới sản xuất chip lượng tử quy mô lớn

Hôm nay, Intel công bố rằng họ đã chứng minh năng suất và tính đồng nhất được báo cáo cao nhất trong ngành cho đến nay của các thiết bị qubit spin silicon. Công ty cho biết: “Thành tựu này đánh dấu một cột mốc quan trọng trong việc mở rộng quy mô và hướng tới việc chế tạo chip lượng tử trên quy trình sản xuất bóng bán dẫn của Intel.

Intel cho biết nghiên cứu được thực hiện bằng cách sử dụng chip thử nghiệm spin silicon thế hệ thứ hai của hãng. Kiểm tra các thiết bị bằng Intel thợ làm lạnh, một thiết bị kiểm tra chấm lượng tử hoạt động ở nhiệt độ đông lạnh (1.7 Kelvin hoặc -271.45 độ C), nhóm nghiên cứu đã cô lập 12 chấm lượng tử và bốn cảm biến. Intel cho biết, kết quả này là thiết bị spin điện tử silicon lớn nhất trong ngành với một điện tử duy nhất ở mỗi vị trí trên toàn bộ tấm wafer silicon 300 mm.

Các thiết bị này được phát triển tại cơ sở nghiên cứu và phát triển bóng bán dẫn của Intel, Công viên Gordon Moore tại Ronler Acres ở Hillsboro, Oregon.

Các qubit spin silicon ngày nay thường được trình bày trên một thiết bị, trong khi nghiên cứu của Intel cho thấy sự thành công trên toàn bộ tấm wafer. Được chế tạo bằng cách sử dụng kỹ thuật in thạch bản cực tím (EUV), các chip thể hiện tính đồng nhất, với tỷ lệ năng suất 95% trên tấm wafer. Việc sử dụng máy lạnh cùng với tự động hóa phần mềm mạnh mẽ đã cho phép hơn 900 chấm lượng tử đơn và hơn 400 chấm kép ở electron cuối cùng, có thể được đặc trưng ở một độ trên độ không tuyệt đối trong vòng chưa đầy 24 giờ.

Công ty cho biết năng suất và tính đồng nhất tăng lên trong các thiết bị được đặc trưng ở nhiệt độ thấp so với các chip thử nghiệm trước đây của Intel cho phép Intel sử dụng kiểm soát quy trình thống kê để xác định các khu vực của quy trình chế tạo để tối ưu hóa, công ty cho biết. Điều này làm tăng tốc độ học và thể hiện một bước quan trọng trong việc mở rộng quy mô lên hàng nghìn hoặc hàng triệu qubit có khả năng cần thiết cho một máy tính lượng tử thương mại.

Ngoài ra, năng suất xuyên wafer cho phép Intel tự động hóa việc thu thập dữ liệu trên wafer ở chế độ electron đơn, cho phép trình diễn lớn nhất về các chấm lượng tử đơn và đôi cho đến nay. Công ty cho biết việc tăng năng suất và tính đồng nhất trong các thiết bị được đặc trưng ở nhiệt độ thấp so với các chip thử nghiệm trước đây của Intel “thể hiện một bước quan trọng trong việc mở rộng quy mô lên hàng nghìn hoặc hàng triệu qubit cần thiết cho một máy tính lượng tử thương mại”.

Tấm wafer qubit quay silicon 30mm của Intel (tín dụng: Intel)

James Clarke, giám đốc phần cứng lượng tử của Intel cho biết: “Intel tiếp tục đạt được tiến bộ trong việc sản xuất qubit spin silicon bằng công nghệ sản xuất bóng bán dẫn của riêng mình. “Năng suất cao và tính đồng nhất đạt được cho thấy việc chế tạo chip lượng tử trên các nút xử lý bóng bán dẫn đã được thiết lập của Intel là chiến lược đúng đắn và là một chỉ số mạnh mẽ cho sự thành công khi các công nghệ trưởng thành để thương mại hóa.”

“Trong tương lai, chúng tôi sẽ tiếp tục nâng cao chất lượng của các thiết bị này và phát triển các hệ thống quy mô lớn hơn, với các bước này đóng vai trò là cơ sở xây dựng giúp chúng tôi tiến bộ nhanh chóng,” Clarke nói.