1月7日消息，由索尼、博世和保時(shí)捷支持的英國(guó)量子計(jì)算初創(chuàng)公司 Quantum Motion 展示了其采用格芯（GlobalFoundries）的300毫米半導(dǎo)體工藝構(gòu)建的1024量子比特的自旋量子芯片Bloomsbury的細(xì)節(jié)。

Quantum Motion 設(shè)計(jì)的Bloomsbury芯片在不到 0.1mm2 的面積上集成了 1024 個(gè)量子比特 （QD） 陣列，并在不到 5 分鐘的時(shí)間內(nèi)對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證，比當(dāng)前最先進(jìn)的技術(shù)至少快 100 倍。

Bloomsbury 芯片是在 GlobalFoundries 的 300 毫米 22FDX 工藝平臺(tái)上制造的，利用其行業(yè)領(lǐng)先的功能，如高能效邊緣處理、更寬的溫度范圍至 1K 及以下，以及片上系統(tǒng)集成。FDX 的背柵偏置功能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了低溫調(diào)諧和控制，與體硅工藝相比，在讀出和控制操作方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。

高速表征使用射頻反射計(jì)，典型的信噪比電壓比超過(guò)75，積分時(shí)間為3.18μs。該系統(tǒng)通過(guò)使用自動(dòng)機(jī)器學(xué)習(xí)例程來(lái)提取關(guān)鍵的量子點(diǎn)參數(shù)，以評(píng)估量子點(diǎn)產(chǎn)量并了解器件設(shè)計(jì)的影響。

它使用全對(duì)全MUX，在給定10位輸入的情況下，可以選擇單個(gè)單元。它包含一條由三條設(shè)備控制線(xiàn)和十條數(shù)字地址線(xiàn)（五條行選擇線(xiàn)和五條列選擇線(xiàn)）組成的模擬總線(xiàn)，用于在32×32陣列中對(duì)每個(gè)受測(cè)QD設(shè)備進(jìn)行尋址。這些器件使用與量子器件集成在同一硅內(nèi)的CMOS門(mén)選擇性地連接到模擬總線(xiàn)。

這可以擴(kuò)展到更復(fù)雜的單元，例如耦合量子點(diǎn)系統(tǒng)，這是基于半導(dǎo)體的量子計(jì)算機(jī)的基本構(gòu)建塊。RF讀出技術(shù)可用于將緊湊的色散自旋量子比特讀出嵌入到按比例放大的量子點(diǎn)架構(gòu)的單元中。

quantum Motion首席執(zhí)行官James Palles Dimmock表示：“我們與GlobalFoundries的合作使我們能夠證明，可擴(kuò)展的制造技術(shù)與量子計(jì)算的嚴(yán)格要求是兼容的。這一成就表明，硅基量子芯片可以使用既定的半導(dǎo)體工藝制造，彌合量子研究和工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)之間的差距。”。

GlobalFoundries高級(jí)副總裁兼企業(yè)研究員Ted Letavic表示：“此次合作是GlobalFoundries如何利用其差異化技術(shù)（如我們的22FDX技術(shù)平臺(tái)）推動(dòng)有助于塑造量子計(jì)算未來(lái)的進(jìn)步的一個(gè)例子。”。

“我們對(duì)Quantum Motion展示的結(jié)果感到非常鼓舞，這些結(jié)果表明我們的工藝技術(shù)和先進(jìn)的22FDX平臺(tái)足夠強(qiáng)大，可以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的量子結(jié)構(gòu)。我們期待繼續(xù)與Quantum Motion建立強(qiáng)有力的合作關(guān)系，以支持他們對(duì)可擴(kuò)展單片量子處理器的愿景。”

Quantum Motion開(kāi)發(fā)了一種技術(shù)，可以測(cè)量大型陣列中的每個(gè)量子比特，而不需要與芯片的大量輸入/輸出連接，就像傳統(tǒng)CPU只使用幾百個(gè)輸入/輸出接口就可以將數(shù)十億個(gè)晶體管連接到主板一樣。

Bloomsbury的研究結(jié)果證實(shí)，硅基量子芯片與商業(yè)半導(dǎo)體制造工藝兼容，解決了擴(kuò)大量子計(jì)算的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

Quantum Motion計(jì)劃在Bloomsbury的成功和GlobalFoundries的合作基礎(chǔ)上，采用量子/經(jīng)典集成水平不斷提高的新芯片設(shè)計(jì)。