Nieuwe chiparchitectuur voor opschalen van quantumprocessoren

Het Nederlandse bedrijf QuTech heeft een nieuwe chiparchitectuur ontwikkeld die het testen en opschalen van quantumprocessoren op basis van halfgeleider-spin-qubits zou kunnen vereenvoudigen.

Trefwoorden: #chip, #quantum, #qubit, #QuTech

Lees verder

research

( Foto: TU Delft - QuTech )

ENGINEERINGNET.BE - Het platform, genaamd QARPET, maakt het mogelijk om honderden qubits binnen dezelfde testchip te karakteriseren onder dezelfde bedrijfsomstandigheden die ook in quantumcomputerexperimenten worden gebruikt.

"Met zo'n complexe, nauwe volgepakte quantumchip begint het echt te lijken op de traditionele halfgeleiderindustrie", stelt onderzoeker Giordano Scappucci.

Onder een microscoop gezien lijkt de structuur van de QARPET-chip bijna geweven. De fabricage was in feite een stresstest voor de technische mogelijkheden.

"Toen ik de eerste ontwerpen maakte, had ik eerlijk gezegd niet verwacht dat ze zouden werken", zegt Alberto Tosato, die verantwoordelijk was voor de engineering.

"Het aantal kruisende elektroden is extreem hoog. Het verlegt de grenzen van nanofabricage, we zagen het als een test die waarschijnlijk zou mislukken. Het was dan ook een zeer bevredigend moment om te zien dat het apparaat bij temperaturen van millikelvin tot leven kwam."

Het apparaat is ontworpen om een belangrijke uitdaging voor quantumtechnologieën aan te pakken: hoe kunnen grote aantallen qubits efficiënt worden geëvalueerd, vooral nu er apparaten met miljoenen quantumbits worden ontwikkeld?

"Het bouwen van een grootschalige quantumprocessor is niet alleen een kwestie van meer qubits toevoegen", zegt Scappucci.

"Om vooruitgang te boeken, moeten we begrijpen hoe qubits statistisch presteren, hoe uniform ze zijn, hoeveel ruis ze produceren en hoe deze eigenschappen variëren binnen een chip. Dit maakt QARPET echt uniek."