Uruchomiono pilotażową linię produkcyjną „SPINS” bazującą na kwantowych technologiach półprzewodnikowych, przy wsparciu UE

W kwietniu została uruchomiona linia pilotażowa produkcji półprzewodników dla przemysłowych nanosystemów kwantowych (Semiconductor Pilot line for Industrial Quantum NanoSystems), jedna z sześciu w Europie. Konsorcjum, koordynowane przez imec, skupia 25 europejskich organizacji badawczo-technologicznych, partnerów przemysłowych oraz akademickie grupy badawcze. Ich celem jest wzmocnienie niezależności Europy w tej strategicznej dziedzinie. Projekt linii pilotażowej SPINS o wartości 50 mln EUR został zrealizowany dzięki wsparciu finansowemu ze strony wspólnego przedsięwzięcia Chips (Chips JU) Unii Europejskiej oraz władz krajowych i regionalnych uczestniczących państw członkowskich.

Źródło: imec

Technologia strategiczna dla rozwoju gospodarki i społeczeństwa

Zastosowania informatyki kwantowej obejmują zarówno przełomowe osiągnięcia w dziedzinie odkrywania leków i materiałoznawstwa, jak i ultrabezpieczną komunikację oraz systemy nawigacyjne nowej generacji. Nadal jednak istnieje luka między obecnymi badaniami a procesorami kwantowymi nadającymi się do produkcji, które umożliwiłyby wdrożenie znaczących zastosowań. Zwiększenie liczby stabilnych kubitów (nawet do miliarda) ma kluczowe znaczenie dla budowy niezawodnych i odpornych na awarie komputerów kwantowych.

Biorąc pod uwagę złożoność technologiczną, w tym:

• pracę w warunkach kriogenicznych,
• ultraprecyzyjną elektronikę sterującą,
• wysoce wyspecjalizowane procesy produkcyjne,
• strategiczne znaczenie chipów kwantowych,

utworzono w ramach unijnej ustawy o chipach (EU Chips Act) sześć uzupełniających się pilotażowych linii kwantowych, z których każda koncentruje się na odrębnej platformie sprzętowej i wspólnie przyczynia się do rozwoju technologii w obszarze obliczeń kwantowych, komunikacji i czujników.

W ramach tego portfolio SPINS jest linią pilotażową poświęconą kwantom spinowym opartym na półprzewodnikach, skupiającą się przede wszystkim na dostarczaniu chipów do zastosowań w obliczeniach kwantowych.

Źródło: imec

Imec koordynuje działania nowej linii pilotażowej

Oprócz tego kieruje europejskim konsorcjum składającym się z 25 partnerów, od organizacji badawczych, takich jak Fraunhofer, VTT i CEA-Leti, poprzez przemysł (zarówno duże przedsiębiorstwa, jak Infineon i Siltronic, jak i MŚP oraz start-upy), jak i grupy akademickie (takie jak TU Delft i Uniwersytet w Jyväskylä), wnosząc uzupełniającą się wiedzę i umiejętności. Ma również na celu przełożenie strategicznych ram unijnej ustawy o chipach na konkretne działania.

Pierwsze prace konsorcjum SPINS obejmują optymalizację procesów i projektów w celu stworzenia solidnych podstaw dla skalowalnych, stabilnych i wydajnych kubitów spinowych, a wszystko to w ramach trzech różnych platform technologicznych:

• Si/SiGe,
• Ge/GeSi,
• SOI.

Od laboratorium do fabryki

Celem SPINS jest stworzenie ścieżki od laboratorium do fabryki dla tej technologii poprzez wykorzystanie płytek wieloprojektowych (MPW) oraz standardowych zestawów projektowych procesów kwantowych (PDK), które obniżają bariery wejścia dla start-upów i MŚP w dziedzinie półprzewodnikowej technologii kwantowej oraz kładą podwaliny pod wczesne budowanie know-how w zakresie kwantowej technologii przez europejskie przedsiębiorstwa.

– Skalowanie kubitów wymaga środowiska o wyjątkowo wysokim stopniu kontroli oraz solidnych procesów produkcyjnych, biorąc pod uwagę ekstremalną wrażliwość kubitów na zakłócenia środowiskowe. Wyzwania te wymagają zarówno dokładności, jak i kontroli, które są dostępne wyłącznie w najnowocześniejszej infrastrukturze czystych pomieszczeń półprzewodnikowych, w połączeniu z mentalnością badawczą i innowacyjną, pozwalającą dostosować takie środowisko do potrzeb wrażliwych kubitów. W imec od ponad 40 lat kreatywnie rozwiązujemy złożone problemy związane z zaawansowaną produkcją półprzewodników. Łącząc wiedzę specjalistyczną naszych europejskich partnerów konsorcjum w ramach tej pilotażowej linii kwantowej, przyspieszymy rozwój kubitów półprzewodnikowych o wysokim poziomie gotowości technologicznej (TRL), umożliwiając w ten sposób tworzenie systemów kwantowych na większą skalę w Europie – powiedzial Kristiaan De Greve, koordynator SPINS.

Europejskie wysiłki w dziedzinie technologii kwantowej

Obok pilotażowej linii opartej na półprzewodnikach, działania konsorcjum obejmują:

• pilotażowe linie fotoniczne dla kwantowego „P4Q” (koordynowane przez Uniwersytet w Twente, NL) – w który wnosi wkład również imec,
• kubity z pułapką jonową „CHAMP-ION” (koordynowane przez SAL, AT), kubity nadprzewodnikowe „SUPREME” (koordynowane przez VTT, FI),
• diamentowe chipy kwantowe „DIREQT” (koordynowane przez CNR, IT),
• atomy neutralne „Q PLANET” (koordynowane przez Pasqal, FR).

Źródło: imec