Fabricación avanzada CMOS de qubits superconductores en obleas de 300 mm

Área de la Ciencia:

• La computación cuántica
• Ciencias de los materiales
• Fabricación de semiconductores

Sus antecedentes:

• Los qubits superconductores son clave para las computadoras cuánticas, pero el escalamiento requiere tolerancias de fabricación más estrictas.
• Los procesos industriales actuales no están optimizados para dispositivos cuánticos de alta coherencia.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar los qubits transmon superconductores fabricados con métodos industriales CMOS.
• Evaluar el rendimiento y la escalabilidad de este nuevo enfoque de fabricación.

Principales métodos:

• Fabricación de transmon qubits en una línea piloto CMOS de 300 mm utilizando técnicas de fabricación industrial.
• Utilizando litografía óptica y grabado de iones reactivos.
• Análisis de estadísticas de obleas a gran escala para la coherencia, el rendimiento, la variabilidad y el envejecimiento.

Principales resultados:

• Tiempos de relajación y coherencia superiores a 100 microsegundos.
• Rendimiento y rendimiento demostrados comparables a las técnicas de laboratorio.
• Confirmó la validez del enfoque a través de un extenso análisis de pastillas cruzadas.

Conclusiones:

• La fabricación industrial de CMOS es un método viable para producir qubits superconductores de alta coherencia.
• Este enfoque permite la fabricación a gran escala y el futuro aumento de escala a través de la integración 3D.
• Presenta una nueva vía de fabricación compatible con CMOS para procesadores cuánticos.