IMEC on ensimmäisenä maailmassa valmistanut kvanttipistekubitteja High-NA EUV -litografialla. Belgialaisinstituutin mukaan sama valmistustekniikka, jota tarvitaan tulevien AI-piirien ja alle 2 nanometrin prosessien tuotantoon, voi ratkaista myös kvanttitietokoneiden suurimman ongelman: kubittien massiivisen skaalauksen.
IMEC esitteli saavutuksensa ITF World -tapahtumassa. Kyseessä on ensimmäinen tunnettu kvanttilaitteisto, joka on valmistettu ASML:n High-NA EUV -litografiaa hyödyntäen.
Tutkijat valmistivat toimivan piikvanttipistekubittien verkon, jossa ohjauselektrodien väliset raot ovat vain kuuden nanometrin levyisiä. Näin pieni mittakaava on ratkaiseva, koska kvanttipisteiden välinen kytkentävoimakkuus kasvaa eksponentiaalisesti etäisyyden pienentyessä.
– Voimme hyödyntää vuosikymmenten puolijohdekehitystä ja käyttää koko piiskaalauksen ekosysteemiä uudelleen. Tässä piipohjaisilla kubiteilla on selvä etu, sanoo IMECin kvantti-integraatioinsinööri Sofie Beyne.
Piikvanttipistekubiteissa kvantti-informaatio tallennetaan piinanorakenteeseen vangitun elektronin spin-tilaan. Teknologian etuna on yhteensopivuus nykyisten CMOS-prosessien kanssa, mikä tekee siitä houkuttelevan vaihtoehdon kvanttitietokoneiden massatuotantoon.
IMECin mukaan juuri valmistettavuus on kvanttilaskennan seuraava suuri haaste. Yksittäisiä kubitteja osataan jo rakentaa useilla eri tekniikoilla, mutta käytännön kvanttitietokone vaatii miljoonia toisiinsa kytkettyjä kubitteja, joiden toiminta on erittäin vakaata ja tarkasti hallittua.
High-NA EUV:n tarkkuus mahdollistaa muutaman nanometrin rakenteiden toistettavan valmistuksen 300 millimetrin piikiekoilla. Samalla kvanttilaitteiden valmistus siirtyy laboratoriotason kokeista kohti puolijohdeteollisuuden standardeihin perustuvaa tuotantoa.
Tähän asti High-NA EUV -litografiaa on pidetty ennen kaikkea tulevien alle 2 nanometrin logiikkapiirien ja erittäin tiheiden AI-muistien mahdollistajana. IMECin demonstraatio viittaa kuitenkin siihen, että sama teknologia voi nousta myös kvanttitietokoneiden keskeiseksi valmistusalustaksi.
Kuvassa näkyvä piikvanttipistekubittien rakenne on valmistettu High-NA EUV -litografialla. Ohjauselektrodien väliset raot ovat vain noin kuusi nanometriä, mikä mahdollistaa kubittien erittäin tiheän integraation yhdelle sirulle.
Ethernetin versio 10BASE-T1S luo uusia liiketoimintamahdollisuuksia vahvaa yhteentoimivuutta ja turvallisuutta vaativien toiminnallisten OT-verkkojen ja perinteisten IT-verkkojen yhdistämisessä. Dataan päästään käsiksi verkon reunalla olevista solmuista, jolloin verkkoa voidaan käyttää uusien älykkäiden ja ennakoivien palvelujen sekä omaisuuden seuranta- ja hallintaratkaisujen tarjoamiseen. Tämä tuo lukuisia etuja myös kustannuspuolella.