IMEC
Najnaprednejši litografski sistem, ki je ključnega pomena za prihodnje napredne pomnilniške in računalniške čipe, bo imel ključno vlogo pri širitvi kvantne tehnologije
Maja letos je imec, vodilni svetovni raziskovalni in inovacijski center na področju naprednih polprevodniških tehnologij, na konferenci ITF World predstavil svetovno novost: napravo s kvantnimi pikami, izdelano s High NA EUV litografijo.Ta dosežek predstavlja mejnik na poti k industrijski proizvodnji zanesljivejših kubitov, osnovnih računskih enot kvantnih računalnikov. Po naših podatkih gre za prvo integrirano strojno napravo, izdelano z uporabo visoke NA EUV litografije.
Pri specifičnih, kompleksnih računskih problemih, kot sta razvoj novih zdravil ali simulacija fizikalnih procesov, bi kvantni računalnik lahko dosegel eksponentno boljše rezultate kot klasični računalniki.Vendar pa moramo za uporaben kvantni računalnik doseči milijone povezanih kubitov (računskih enot kvantnega računalnika) z visoko zanesljivostjo in natančnim nadzorom.
Med različnimi kvantnimi platformami, ki se trenutno preučujejo, veljajo kvantni kubiti s spinom na silicijevih kvantnih pikah za obetavnega kandidata za industrijsko širitev in se pogosto imenujejo »industrijski kubiti«.Njihov proizvodni proces je v veliki meri združljiv s proizvodnjo standardnih računalniških čipov na siliciju (CMOS), raziskovalnem področju, na katerem si je imec v zadnjih desetletjih pridobil svetovno avtoriteto.
»Lahko izkoristimo desetletja inovacij na področju polprevodnikov in ponovno uporabimo celoten ekosistem zmanjševanja silicijevih struktur, s čimer bomo kvantne naprave prenesli iz laboratorijskih poskusov v obsežne, serijsko proizvedljive sisteme. Prav tu imajo kvantni biti na osnovi silicija jasno prednost,« pojasnjuje Sofie Beyne, vodja projekta in inženirka za kvantno integracijo v podjetju imec.
Kvantni spini – kubiti s silicijevimi kvantnimi pikami zadržujejo elektron znotraj silicijeve nanostrukture (plasti vrat). »Stanje spina« ujetega elektrona se uporablja za shranjevanje kvantnih informacij. Razmike med posameznimi vrati je treba zmanjšati na minimum, da se omeji vpliv šuma okolja.Podjetju Imec je uspelo izdelati delujoče omrežje kubitov z razmaki, ki merijo komaj 6 nanometrov. Zaradi nanometrskega obsega te strojne komponente je teoretično mogoče na en sam čip vgraditi milijone kvantnih bitov.
»High NA EUV omogoča natančno vzorčenje kvantnih pik iz silicija. Ker se jakost sklopa med sosednjimi kvantnimi pikami eksponentno povečuje z razmakom med njimi, moramo zanesljivo vzorčiti razmike v velikosti nekaj nanometrov med krmilnimi elektrodami kvantnih pik. »To je pravi inženirski podvig, za katerega se lahko zahvalimo našim ekipam za integracijo in vzorčenje ter izjemni visoki NA EUV tehnologiji podjetja ASML,« pravi Kristiaan De Greve, raziskovalec pri imecu in direktor programa za kvantno računalništvo.
Ta predstavitev nadgrajuje prejšnje rezultate podjetja imec na področju kvantnih bitov s spinom na osnovi silicijevih kvantnih pik [1], ki so že dokazali, da lahko postopki, združljivi s tehnologijo CMOS, zagotovijo nizko stopnjo šuma naboja in stabilno delovanje kvantnih bitov. Z vključitvijo visoke NA EUV litografije v proizvodni proces se poudarek preusmerja s posameznih demonstracijskih naprav v laboratoriju na ponovljivo izdelavo kvantnih bitov, združljivih s proizvodnimi obrati za 300-milimetrske plošče.
Čeprav je očitno, da bo visoka NA EUV litografija ključnega pomena za logična vezja z velikostjo pod 2 nm in tehnologije pomnilnikov z visoko gostoto, ki poganjajo hitro rast napredne umetne inteligence in visokozmogljivega računalništva, se zdaj kaže, da bo imela ključno vlogo tudi pri strojni opremi za prihodnje kvantno računalništvo.
Vir:
1: https://www.imec-int.com/en/articles/si-mos-quantum-dot-spin-qubits-roads-upscaling
O podjetju imec
Imec je vodilno svetovno središče za raziskave in inovacije na področju naprednih polprevodniških tehnologij. Z izkoriščanjem najsodobnejše infrastrukture za raziskave in razvoj ter strokovnega znanja več kot 6.500 zaposlenih imec spodbuja inovacije na področjih zmanjševanja velikosti polprevodnikov in sistemov, umetne inteligence, silicijske fotonike, povezljivosti in senzorjev.
Napredne raziskave podjetja imec omogočajo preboje v številnih panogah, med drugim v računalništvu, zdravstvu, avtomobilski industriji, industriji, potrošniški elektroniki, letalstvu in varnosti. Prek programa IC-Link podjetje imec ponuja rešitve po meri, od zasnove do serijske proizvodnje, s katerimi zadovoljuje najzahtevnejše potrebe na področju načrtovanja in proizvodnje. Prek imec.ventures podjetje imec ustanavlja in soustvarja nova podjetja ter podpira rast obstoječih podjetij, ki se ukvarjajo z naprednimi tehnologijami na področju polprevodnikov.
Imec sodeluje z vodilnimi svetovnimi podjetji v celotni vrednostni verigi polprevodnikov ter s tehnološkimi podjetji, start-upi, akademskimi krogi in raziskovalnimi ustanovami v Flandriji in po vsem svetu. Imec, s sedežem v Leuvnu v Belgiji, ima raziskovalne centre v Belgiji, po Evropi, v ZDA in v regiji GCC ter zastopstva na treh celinah. Leta 2025 je imec zabeležil prihodke v višini 1,2 milijarde evrov.
Za več informacij obiščitewww.imec-int.com
