CMOS-tekniikkaa kvanttilaskentaan

Piikäyttöisen kvanttilaskennan kehittäjä Equal1, on ilmoittanut merkittävästä virstanpylvästä kvanttilaskentaan: kaupallisen CMOS-prosessin onnistuneen validoinnin.

Tämä saavutus on edistysaskel kohti skaalattavien, piipohjaisten kvanttitekniikoiden toteuttamista spin-kubiteille tavallisen puolijohdevalmistuksen puitteissa.

Muuntamalla perinteiset moniporttitransistorit toiminnallisiksi kvanttipistematriiseiksi, Equal1 luo vertailukohdan skaalautuville spin-kubittiarkkitehtuureille, mikä edistää kvanttilaskennan integrointia olemassa oleviin puolijohderakenteisiin.

Tutkijoiden mukaan elektronien tai aukkojen rajaaminen teollisuusstandardien mukaisten täysin tyhjennetyillä pii-eriste-CMOS-rakenteissa muodostuviin kanavien kvanttipisteisiin on lupaava lähestymistapa skaalautuviin kubittiarkkitehtuureihin.   

Tässä saavutuksessa hyödynnettiin GlobalFoundries 22FDX Fully Depleted Silicon-On-Insulator (FD-SOI) -alustaa.

Jason Lynch, Equal1:n toimitusjohtaja, sanoi: "Vaikka jotkut alan toimijat väittävät, että kvanttilaskenta on vuosikymmenien päässä, työmme osoittaa, että skaalautuvat kvanttijärjestelmät ovat lähempänä kuin luulimme. Todistamme, että kvanttilaskennan ei tarvitse jäädä vaikeaksi tavoitteeksi - se voi kohdistaa teollisia vahvuuksia nykypäivän ikääntyvien puolijohtavien järjestelmien kanssa. CMOS-yhteensopiva tekniikka, vastaamme skaalautuvuuden ja integroinnin keskeisiin haasteisiin, mikä tasoittaa tietä käytännöllisille, laajamittaisille kvanttijärjestelmille."

Equal1:n monoliittinen siru sisältää 29 NMOS- ja PMOS-kvanttisolua, joista jokainen isännöi lineaarisia kvanttipisteryhmiä, jotka pystyvät tukemaan jopa kolmea tunnelikytkettyä kvanttipistettä ja varausanturirakenteita. Testattu lämpötila-alueella 70 mK - 1,2 K, Equal1:n kvanttipisteryhmät ovat osoittaneet vankkaa suorituskykyä ja toiminnan vakautta.

Yrityksen mukaan kyseessä on käytännön polku skaalautuviin kvanttijärjestelmiin

Piin spin-kubitit ovat lupaavia ehdokkaita skaalautuville kvanttitietokoneille, koska ne ovat johdonmukaisia ja yhteensopivia CMOS-tekniikan kanssa.

Dr. Elena Blokhina, Chief Science Officer Equal1:stä sanoi: "Toisin kuin muut lähestymistavat, jotka riippuvat eksoottisista materiaaleista ja mukautetuista valmistusmenetelmistä, Equal1:n strategia perustuu GlobalFoundriesin alan standardin mukaiseen 22FDX FD-SOI -piialustaan, joka on suunniteltu saumattomaan järjestelmä-sirulle (SoC) -integrointiin. Tämä linjaus klassisen CMOS-tekniikan kanssa tarjoaa käytännöllisen ja skaalautuvan perustan kvanttilaskentaan Tällä virstanpylväällä Equal1 vahvistaa sitoutumistaan kvanttilaskentaan kaupallisesti kannattavien piiratkaisujen avulla.”

Yhtiön mukaan tämä uusin virstanpylväs korostaa, että kvanttilaitteita voidaan valmistaa käyttämällä kypsiä puolijohdetekniikoita.

Aiheesta aiemmin:

Jyväskylän yliopisto vetämään piikubittien hanketta

Uusi kubittialusta luodaan atomi kerrallaan

Atomeilla ja spineillä