Проект пилотной линии SPINS, финансируемый за счет 50 миллионов евро, стал возможен благодаря софинансированию со стороны совместного предприятия Европейского союза Chips Joint Undertaking (Chips JU) и национальных и региональных властей участвующих государств-членов.
Квантовые вычисления стали стратегически важной областью, экономическое и социальное значение которой значительно возрастает. Области применения варьируются от достижений в разработке лекарств и материаловедении до сверхзащищенных коммуникаций и навигационных систем следующего поколения.
Однако между текущими квантовыми исследованиями и созданием производственных квантовых процессоров, которые позволили бы реализовать значимые квантовые приложения, остается разрыв. Увеличение числа стабильных кубитов (до одного миллиарда) является ключом к созданию надежных и отказоустойчивых квантовых компьютеров.
Учитывая технологическую сложность, включающую криогенные режимы работы, сверхточную управляющую электронику и узкоспециализированные производственные процессы, а также стратегическую важность квантовых чипов, Закон ЕС о чипах учредил шесть взаимодополняющих пилотных направлений в области квантовых технологий, каждое из которых ориентировано на отдельную аппаратную платформу и которые в совокупности способствуют развитию квантовых технологий в областях квантовых вычислений, связи и сенсорики.
В рамках этого портфеля SPINS является пилотным направлением, посвященным полупроводниковым спиновым кубитам, с основным упором на поставку квантовых чипов для приложений квантовых вычислений.
Imec координирует работу этого нового пилотного направления и возглавляет европейский консорциум из 25 партнеров, в состав которого входят исследовательские организации, такие как Fraunhofer, VTT и CEA-Leti, представители промышленности (как крупные компании, такие как Infineon и Siltronic, так и малые и средние предприятия и стартапы) и академические группы (такие как Делфтский технологический университет и Университет Ювяскюля), вносящие взаимодополняющие знания и навыки с целью преобразования стратегической структуры Закона ЕС о чипах в конкретные действия.
Первоначальные действия консорциума SPINS включают оптимизацию процессов и конструкций для создания прочной основы для масштабируемых, стабильных и высокопроизводительных спиновых кубитов на трех различных технологических платформах: Si/SiGe, Ge/GeSi и SOI. SPINS стремится создать путь от лаборатории к производству для этой технологии, используя стандартизированные многопроектные пластины (MPW) и комплекты для проектирования квантовых процессов (PDK), тем самым снижая барьеры для входа стартапов и малых и средних предприятий в области квантовых полупроводниковых технологий и закладывая основу для развития квантовой экспертизы европейскими компаниями с нуля.
Кристиан Де Греве, координатор SPINS: «Масштабирование кубитов требует чрезвычайно контролируемой среды и надежного производственного процесса, учитывая крайнюю чувствительность кубитов к окружающему шуму. Эти задачи требуют как точности и контроля, которые могут быть достигнуты только в современной инфраструктуре чистых помещений для полупроводников, так и исследовательского и инновационного подхода, необходимого для адаптации такой среды к этим высокочувствительным кубитам. В imec мы более 40 лет творчески решаем сложные проблемы, связанные с передовым производством полупроводников. Объединив опыт наших партнеров по европейскому консорциуму на этой пилотной линии квантовых вычислений, мы ускорим разработку полупроводниковых кубитов с высоким уровнем технологической готовности (TRL) и, таким образом, обеспечим производство более крупных квантовых систем в Европе».
В число дополнительных направлений европейских исследований в области квантовых технологий, наряду с пилотным проектом на основе полупроводников, входят пилотные проекты по фотонике для квантового проекта "P4Q" (координируемый Университетом Твенте, Нидерланды), в котором также участвует imec, а также ионные ловушечные кубиты "CHAMP-ION" (координируемый SAL, Австрия), сверхпроводящие кубиты "SUPREME" (координируемый VTT, Финляндия), алмазные квантовые чипы "DIREQT" (координируемый CNR, Италия) и нейтральные атомы "Q PLANET" (координируемый Pasqal, Франция).
