Um dos maiores fabricantes mundiais de chips de computador, a GlobalFoundries, envolveu-se no desenvolvimento de um processo técnico para a produção em larga escala de processadores quânticos.
A GlobalFoundries criará um processo para a produção em massa de processadores qubit de carbono que podem operar à temperatura ambiente. Colaborará com o desenvolvedor de tais processadores quânticos, a empresa australiana Archer Materials.
Em 2016, a jovem empresa australiana Archer Materials na prestigiosa revista Nature Communications falou sobre um desenvolvimento único — spin qubits envoltos em nanoesferas de carbono.
Em uma série de experimentos, a Archer Materials mostrou a capacidade de medir de forma não destrutiva o estado dos spins dos elétrons (polarização) em tais qubits à temperatura ambiente e a capacidade de controlar esses estados usando radiação de microondas pulsada.
Mais tarde, a empresa recebeu patentes para a tecnologia 12CQ (qubits de carbono) nos EUA, China, Japão, Coreia do Sul, Europa e Austrália.
Usando a experiência e as ferramentas da GlobalFoundries, os desenvolvedores da Archer Materials esperam desenvolver processos técnicos para a produção em larga escala de processadores quânticos usando sua tecnologia.
Uma das características do 12CQ é a necessidade de criar muitos qubits físicos para reproduzir um único qubit lógico livre de erros, para o qual as saídas de toda a matriz de qubits físicos são combinadas para formar um qubit lógico.
Obviamente, isso exigirá processos técnicos avançados para dimensionar a tecnologia para dezenas e centenas de milhares de qubits em um único chip, com o qual a GlobalFoundries pode ajudar.
No início deste ano, a Intel e a QuTech anunciaram que alcançaram a produção em escala industrial de processadores quânticos baseados em qubits de silício em wafers de 300 mm.
Cada wafer produz até 10.000 processadores quânticos com uma taxa de defeito inferior a 5%. Infelizmente, os qubits de silício da Intel só podem operar em temperaturas ultrabaixas. Nesse sentido, a possível proposta da GlobalFoundries e da Archer Materials dificilmente pode ser superestimada.
Como parte do acordo, a Archer terá acesso às instalações de tecnologia e processos de fabricação da GlobalFoundries. Os dois explorarão caminhos para a fabricação potencial de alto volume de dispositivos e componentes de chip 12CQ e também trabalharão de perto no projeto de dispositivos e circuitos, disse a empresa.
De acordo com Archer, as atuais arquiteturas qubit de computação quântica dependem de fabricação personalizada, ao contrário dos chips de processador que alimentam os computadores clássicos de hoje, voltados para a fabricação de alto volume usando processos de semicondutores bem estabelecidos.
Grande parte da tecnologia quântica atual sofre com problemas de confiabilidade devido a erros nos qubits induzidos pelo ruído. Uma das soluções sugeridas para isso é combinar a saída de muitos qubits para realizar um único qubit lógico em um processador quântico.
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Encontrar maneiras de fabricar qubits usando fundições de semicondutores em escala industrial é, portanto, visto como um desafio significativo no desenvolvimento de processadores quânticos, e é isso que Archer aparentemente espera enfrentar ao se unir à GlobalFoundries, que produz chips para clientes como AMD, Broadcom e Qualcomm.
“A Archer está agora posicionada para alavancar a experiência e os recursos de um fabricante de semicondutores de primeira linha para acelerar o desenvolvimento da tecnologia de chip de computação quântica 12CQ”, disse o CEO Dr. Mohammad Choucair em comunicado.
A Archer não é a única empresa que desenvolverá técnicas de produção em massa para processadores quânticos.
No início deste ano, a Intel e a QuTech disseram que conseguiram criar qubits de silício para portas lógicas quânticas usando uma pastilha de 300 mm semelhante à que a empresa usa para produzir chips de processador em massa.
O processo poderia ser usado para fabricar mais de 10.000 arrays com qubits de silício em um único wafer com rendimento superior a 95%, segundo a Intel.