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法國CEA與C12合作於2024年共推晶圓級百萬量子位元晶片雛型

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科技產業資訊室 (iKnow) - Gloria 發表於 2022年3月30日
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圖、C12 的奈米製造工程師 Gulibusitan Abulizi 和 Jeanne Becdelievre 與 CEA 生產的第一個多量子位元晶片

法國研究、開發和創新領域的主要參與者CEA和專注於使用碳奈米管開發下一代量子電腦的新創公司C12 Quantum Electronics於2022年3月中下旬宣佈建立合作夥伴關係,以生產第一款晶圓級多量子位元晶片。

CEA每年50億美元的資金投入,採用CMOS製程技術在8吋晶圓上製造基於奈米碳管(Carbon nanotube;CNT)的量子位元晶片。C12正在透過將超純材料與易於製造的半導體器件相結合,為量子運算建構一個可擴展且超相干的平台。

產業界還有一些其他的量子運算設計方式,是以一種或另一種方式來接近電晶體製造。這個想法是,將量子位元製造與現有矽製程(例如:台積電的4N或英特爾的Intel 7的製程)兼容,其愈兼容而製造效率和規模就愈大。

目前在半導體市場中,只有Cerebras是製造晶圓級晶片。由於這種設計具困難性,C12將是另外一家採用晶圓級製造晶片的公司,其預計到2024年將有一個可運作且最終的晶圓級雛型。

CEA-Leti實驗室表示,量子科技為下一代運算提供了巨大的希望,但在製造量子位元晶片方面仍面臨重大的發展挑戰。透過將成熟的CMOS技術與C12的奈米碳管的原始方法相結合,可以加速量子運算商業化和大規模製造量子晶片的機會。

C12和CEA已經展示了世界上第一個使用標準製造製程,是擁有精確和大量製造用於校準、控制和讀取量子位元核心組件的製造方式。結合C12獨特的奈米組裝製程,將可實現大規模整合可靠量子位元。在該製程中,C12將奈米管以機械組裝到由CEA製造的半導體晶片上。這使C12能夠設計具有任意複雜性的電子電路,同時保護量子位元免受污染,直到最後的製造步驟。

C12認為最終目標是將學術晶圓廠製程轉移到工業級半導體晶圓廠製程。C12的量子位元設計始於超純奈米碳管的生長,在其設施內進行,可保證其純度水準。然後,通過化學氣相沉積(CVT),碳的C12同位素被精心放置在Atom-by-atom之間,以形成奈米管結構。

現今IBM的 Eagle量子電腦擁有127個量子位元,IBM預計到2030年將可達到100萬個量子位元的密度。因此,CEA和C12的百萬量子位元雛型預計將在2024年推出,將對IBM形成挑戰,讓量子電腦的未來更加充滿著競爭性與話題。(804字)


參考資料:
Wafer Scale Quantum Chip Prototype Delivers 1M Qubits by 2024. Tom’s Hardware, 2022/3/26
CEA sees future in waferscale quantum computing chips. The Register, 2022/3/24


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