El chip Intel Tunnel Falls impulsará la investigación del qubit de espín de silicio para la computación cuántica
Intel ha anunciado hoy su chip de investigación cuántica Tunnel Falls, un chip de silicio de 12 qubits, puesto a disposición de la comunidad de investigación cuántica. También están colaborando con el Laboratorio de Ciencias Físicas de la Universidad de Maryland y el College Park’s Qubit Collaboratory (para avanzar en la investigación de la computación cuántica.
Las instituciones académicas no disponen actualmente de equipos de fabricación de gran volumen. Tunnel Falls permitirá que los investigadores puedan empezar a trabajar inmediatamente en sus proyectos, en lugar de intentar fabricar sus propios dispositivos. Así se posibilita una gama más amplia de experimentos, incluyendo aprender más sobre los fundamentos de los qubits y los puntos cuánticos y desarrollar nuevas técnicas para trabajar con dispositivos con múltiples qubits.
Intel pone a disposición de los investigadores cuánticos sus chips Tunnel Falls
Intel está colabora con LQC como parte del programa Qubits for Computing Foundry m a través de la Oficina de Investigación del Ejército de Estados Unidos para así proporcionar su nuevo chip cuántico a los laboratorios de investigación. Esta colaboración ayudará a democratizar los qubits de espín de silicio, para así adquirir experiencia práctica trabajando con matrices a escala de estos qubits. Quieren así reforzar el desarrollo de la mano de obra, abrir las puertas a nuevas investigaciones cuánticas y hacer crecer el ecosistema en general.
Los primeros laboratorios cuánticos que participarán en el programa son LPS, Sandia National Laboratories, la Universidad de Rochester y la Universidad de Wisconsin-Madison. El LQC trabajará junto con Intel para poner Tunnel Falls a disposición de otras universidades y laboratorios de investigación. La información obtenida de estos experimentos se compartirá con la comunidad para hacer avanzar la investigación cuántica y ayudar a Intel a mejorar el rendimiento y la escalabilidad de los qubits.
Tunnel Falls es el primer dispositivo qubit de espín de silicio de Intel que se pone a disposición de la comunidad investigadora. Ha sido fabricado en obleas de 300 milímetros en la planta de fabricación D1. El dispositivo de 12 qubits aprovecha las capacidades de fabricación industrial de transistores más avanzadas de Intel, como la litografía ultravioleta extrema y las técnicas de procesamiento de compuertas y contactos. En los qubits de espín de silicio, la información se codifica en el espín de un solo electrón. Cada dispositivo qubit es esencialmente un transistor de un solo electrón, por lo que Intel puede fabricarlo utilizando un flujo similar al empleado en una línea de procesamiento lógico de semiconductores complementarios de óxido metálico estándar.
Los qubits de espín de silicio serían superiores a otras tecnologías de qubits por la sinergia que ofrece con los transistores. Al tener el tamaño de un transistor, son hasta un millón de veces más pequeños que otros tipos de qubits que miden aproximadamente 50 nanómetros cuadrados. Esto tiene el potencial de permitir un escalado eficiente.
Usar líneas de fabricación CMOS avanzadas permite emplear nuevas técnicas de control de procesos para mejorar el rendimiento y las prestaciones. El dispositivo Tunnel Falls de 12 qubits tiene una tasa de rendimiento del 95% en toda la oblea y una uniformidad de voltaje similar a la de un proceso lógico CMOS. Cada oblea proporciona más de 24.000 dispositivos de puntos cuánticos. Estos chips de 12 puntos pueden formar de cuatro a 12 qubits que pueden aislarse y utilizarse en operaciones simultáneas.
De cara al futuro, Intel trabajará para mejorar el rendimiento de Tunnel Falls e integrarlo en su pila cuántica completa junto al kit de desarrollo de software cuántico. Ya están desarrollando su chip cuántico de próxima generación basado en Tunnel Falls; con un lanzamiento previsto para 2024. También tienen previsto asociarse con otras instituciones de investigación de todo el mundo para construir el ecosistema cuántico.
