Chipy kwantowe: Infineon wnosi do europejskich linii pilotażowych swoje doświadczenie w zakresie wdrażania przemysłowego

Europejskie pilotażowe linie produkcyjne mają na celu wypełnienie luki między badaniami laboratoryjnymi a produkcją na skalę przemysłową. Zapewniają otwarty dostęp do obiektów klasy przemysłowej dla startupów, małych i średnich przedsiębiorstw oraz organizacji badawczych w celu przyspieszenia rozwoju technologii obliczeń kwantowych, komunikacji i czujników. Ogółem wybrano sześć europejskich projektów obejmujących różne platformy sprzętowe, które mają na celu rozwój technologii chipów kwantowych w Europie w ciągu najbliższych siedmiu lat.

Chipy kwantowe: Infineon Technologies AG jest kluczowym partnerem przemysłowym trzech projektów pilotażowych linii kwantowych: SUPREME, CHAMP-ION i SPINS | źródło: Infineon

Obliczenia kwantowe pozwalają na znacznie szybsze wykonywanie obliczeń i umożliwiają osiągnięcie przełomów w rozwiązywaniu złożonych problemów wykraczających poza możliwości obliczeniowe klasycznych komputerów, a nawet superkomputerów. Ich zastosowania obejmują takie dziedziny, jak odkrywanie leki, materiałoznawstwo, optymalizacja łańcucha dostaw oraz wysoce wydajne zarządzanie siecią energetyczną. Badania przewidują, że do 2035 r. całkowita wartość rynku kwantowego osiągnie 97 mld USD. Realizacja tego potencjału rynkowego i innowacyjnego zależy od szybkiego przełożenia innowacji badawczo-rozwojowych na produkcję przemysłową. Systemy kwantowe będą się rozwijać tylko wtedy, gdy ich najważniejsze komponenty będą działać niezawodnie, powtarzalnie i będą mogły być produkowane precyzyjnie i na dużą skalę.

Cel: opracowanie i produkcja komputerów kwantowych w Europie

– Pilotażowe linie produkcyjne tworzą dokładnie taki rodzaj ścisłej, wysoce wpływowej współpracy, jaka jest potrzebna w całym łańcuchu wartości kwantowej. Wraz z partnerami wzmacniamy europejski ekosystem kwantowy i przekształcamy badania w skalowalne rozwiązania przemysłowe. W ten sposób obliczenia kwantowe przejdą z laboratorium do rzeczywistego wdrożenia. Przyczynia się to w znacznym stopniu do realizacji celów europejskiej ustawy o chipach oraz suwerenności cyfrowej w ramach tej kluczowej technologii – powiedziała Sabine Herlitschka, dyrektor ds. strategicznego zarządzania finansowaniem w Infineon Technologies.

Od laboratorium do fabryki i skalowalność

Infineon angażuje się w trzy europejskie pilotażowe linie produkcyjne w dziedzinie kwantowej. Wykorzystuje dedykowane technologie kwantowe, w tym pułapki jonowe oraz technologie spinowe oparte na nadprzewodnikach i półprzewodnikach. Laboratoria Infineon są ściśle powiązane z produkcją półprzewodników. Współpraca w ramach konsorcjów linii pilotażowych przyspieszy rozwój technologii kwantowej na różnych platformach i połączy go z produkcją na dużą skalę kluczowych komponentów sprzętu do obliczeń kwantowych, takich jak jednostki przetwarzania kwantowego.

Infineon uczestniczy tworzeniu trzech europejskich pilotażowych linii kwantowych:

• CHAMP-ION (Championing a European advanced manufacturing of ion-traps)

Pierwsza w Europie zaawansowana linia produkcyjna chipów kwantowych z pułapkami jonowymi. Projekt, kierowany przez Silicon Austria Labs (SAL), łączy 21 partnerów z sześciu krajów. Wspólnie dążą oni do zapewnienia całego łańcucha wartości, od projektowania po mikrofabrykację i testowanie, dla w pełni zintegrowanych, nadających się do masowej produkcji i zminiaturyzowanych systemów pułapek jonowych. Systemy te łączą zintegrowaną elektronikę i struktury fotoniczne na jednym chipie, aby umożliwić obliczenia kwantowe i ich zastosowania.

• SUPREME (Pilotażowa linia produkcyjna nadprzewodnikowych chipów kwantowych)

Konsorcjum, kierowane przez fińską organizację badawczą VTT, skupia 23 partnerów z ośmiu krajów. Projekt koncentruje się na wdrożeniu nadprzewodnikowych technologii kwantowych do zastosowań przemysłowych. Nadprzewodnictwo umożliwia tworzenie wydajnych kwantbitów o niskich stratach, które można budować przy użyciu sprawdzonych technologii półprzewodnikowych, zapewniających szybkie i niezawodne operacje kwantowe. Kluczowym kamieniem milowym jest opracowanie zintegrowanego modułu 3D o pojemności 200 kubitów. Moduł ten zapewni większą stabilność, wydajność produkcji i powtarzalność.

• SPINS (Linia pilotażowa dla przemysłowych nanosystemów kwantowych)

Koordynowana przez imec linia pilotażowa została opracowana z myślą o chipach kwantowych o strukturze czystego krzemu lub krzemu/krzemu-germanu, wykorzystujących w dużej mierze standardowe procesy produkcji CMOS w celu zapewnienia skalowalności. Konsorcjum skupia 25 partnerów z dziewięciu krajów, wspierając przejście z laboratoriów do zakładów przemysłowych dzięki standardowym zestawom do projektowania kwantowego, umożliwiającym klientom realizację wielu projektów na jednej płytce.

Wszystkie europejskie projekty pilotażowych linii produkcyjnych w dziedzinie kwantowej otrzymują: współfinansowanie z Unii Europejskiej, finansowanie krajowe w ramach inicjatywy „Chips for Europe” oraz wspólnego przedsięwzięcia „Chips” (Chips JU).