Intel anuncia un avance líder para la industria en informática cuántica

Intel demuestra un rendimiento excepcional de las matrices de puntos cuánticos, un hito prometedor para la producción de qubits a gran escala mediante la tecnología de fabricación de transistores.

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Intel Labs y Components Research han demostrado el rendimiento y la uniformidad más elevados de la industria hasta la fecha de los dispositivos spin qubit de silicio desarrollados en las instalaciones de investigación y desarrollo de transistores de Intel, Gordon Moore Park en Ronler Acres, Hillsboro, Oregón. Este logro representa un hito importante para escalar y trabajar hacia la fabricación de chips cuánticos en los procesos de fabricación de transistores de Intel.

La investigación se llevó a cabo utilizando el chip de prueba de espín de silicio de segunda generación de Intel. A través de pruebas de los dispositivos utilizando Intel cryoprober, un dispositivo de prueba de puntos cuánticos que opera a temperaturas criogénicas (1.7 Kelvin o -271.45 grados Celsius), el equipo aisló 12 puntos cuánticos y cuatro sensores. Este resultado representa el dispositivo de espín de electrones de silicio más grande de la industria con un solo electrón en cada ubicación en una oblea de silicio completa de 300 milímetros.

Los qubits de espín de silicio de hoy en día generalmente se presentan en un dispositivo, mientras que la investigación de Intel demuestra el éxito en una oblea completa. abricados mediante litografía ultravioleta extrema (EUV por sus siglas en inglés), los chips muestran una notable uniformidad, con una tasa de rendimiento del 95% en toda la oblea. El uso de Intel Cryoprober, junto con un sólido software de automatización, permitió obtener más de 900 puntos cuánticos individuales y más de 400 puntos dobles en el último electrón, que pueden calibrarse a un grado por encima del cero absoluto en menos de 24 horas.

El aumento del rendimiento y la uniformidad de los dispositivos calibrados a bajas temperaturas con respecto a los anteriores chips de prueba de Intel, permite utilizar el control estadístico de procesos para identificar las áreas del proceso de fabricación que deben optimizarse. Así, se acelera el aprendizaje y representa un paso crucial hacia el escalado a los miles o potencialmente millones de qubits necesarios para un ordenador cuántico comercial.

Además, el rendimiento entre obleas permitió a Intel automatizar la recogida de datos en toda la oblea en el régimen de un solo electrón, lo que permitió la mayor demostración de puntos cuánticos simples y dobles hasta la fecha. Este aumento del rendimiento y la uniformidad en los dispositivos caracterizados a bajas temperaturas respecto a los anteriores chips de prueba de Intel representa un paso crucial hacia el escalado a los miles o potencialmente millones de qubits necesarios para un ordenador cuántico comercial.

"Intel continúa progresando hacia la fabricación de qubits de espín de silicio utilizando su propia tecnología de fabricación de transistores", aseguró ames Clarke, director de Quantum Hardware en Intel "El alto rendimiento y la uniformidad logrados muestran que la fabricación de chips cuánticos en los nodos de proceso de transistores establecidos de Intel es la estrategia sólida y es un fuerte indicador de éxito a medida que las tecnologías maduran para la comercialización.

"En el futuro, seguiremos mejorando la calidad de estos dispositivos y desarrollando sistemas a mayor escala, para que estos pasos nos ayuden a avanzar rápidamente", afirmó Clarke.

Los resultados completos de esta investigación se presentarán en el Taller de Electrónica Cuántica de Silicio 2022 en Orford, Quebec, Canadá, el 5 de octubre de 2022.

Para una mayor exploración, puede leer sobre la investigación de Intel Labs en computación cuántica y otros avances en qubits calientes, chips criogénicos y su colaboración con QuTech.