Equal1, firma specjalizująca się w obliczeniach kwantowych opartych na krzemie, osiągnęła kluczowy kamień milowy dzięki pomyślnej walidacji komercyjnego procesu CMOS dostosowanego do technologii kwantowych. Jest to istotny krok w kierunku skalowalnych systemów kwantowych dla kubitów spinowych. Co więcej przełom ten został osiągnięty w ramach ustalonych praktyk produkcji półprzewodników.

Walidacja potwierdza zdolność do tworzenia wielu kropek kwantowych z precyzyjnie dostrojonymi sprzężeniami tunelowymi, c0 jest bezprecedensowym osiągnięciem w procesie komercyjnym. Przekształcając konwencjonalne tranzystory wielobramkowe w działające tablice kropek kwantowych, Equal1 ustanawia nowy standard skalowalnych implementacji kubitów spinowych i wzmacnia potencjał płynnej integracji kwantowej z istniejącą infrastrukturą półprzewodnikową.

Osiągnięcie to było możliwe dzięki platformie 22FDX® Fully Depleted Silicon-On-Insulator (FD-SOI) firmy GlobalFoundries (GF), która obsługuje pełną klasyczną integrację System-on-Chip (SoC). Monolityczny układ kwantowy Equal1 zawiera 29 komórek kwantowych NMOS i PMOS. Każda z nich składa się z liniowych tablic kropek kwantowych, które mogą obsługiwać do trzech sprzężonych tunelowo kropek kwantowych wraz z elementami czujnika ładunku. Struktury te zostały przetestowane w zakresie temperatur od 70 milikelwinów do 1,2 kelwina, wykazując zarówno wysoką wydajność, jak i stabilność operacyjną.

Krzemowe kubity spinowe wyróżniają się jako obiecujący kandydaci do skalowalnych obliczeń kwantowych ze względu na ich właściwości koherencji i kompatybilność z metodami wytwarzania CMOS. Wzmacniają one ideę, że układy kwantowe mogą być niezawodnie wytwarzane przy użyciu dojrzałych technologii półprzewodnikowych.

Biorąc pod uwagę kluczową rolę, jaką technologie półprzewodnikowe odgrywają w tworzeniu współczesnego świata cyfrowego, od smartfonów po wysokowydajne systemy obliczeniowe, integracja funkcjonalności kwantowej z tymi platformami toruje drogę do szerokiego zastosowania w przemyśle. Sukces Equal1 odzwierciedla szerszy trend branżowy wśród twórców kubitów spinowych, którzy pracują nad rozszerzeniem granic obecnych procesów półprzewodnikowych. Takie zbiorowe innowacje mają na celu uruchomienie pełnego potencjału ugruntowanych metod produkcji w celu realizacji skalowalnych, praktycznych obliczeń kwantowych. Razem  postępy te tworzą fundament Quantum 2.0 – nowego rozdziału skupiającego się na budowaniu systemów kwantowych, które są zarówno skalowalne, jak i płynnie zintegrowane z dzisiejszym krajobrazem technologicznym.

Autor oryginału Maurizio Di Paolo Emilio

Źródło: embedded