Konputazio kuantikoa silizio teknologiarekin

Silizioaren transistorea, metal-oxidoa, erdieroalea, mikroelektronika industriaren lan zaldia da. Informazio elektronikoa prozesatzeko osagai guztien multzoa da, hala nola mikroprozesadoreak, memoria-fitxak eta telekomunikazio-mikrozirkuituak. Belaunaldiz belaunaldi bere tamaina murriztuz, errendimendu konputazionala, memoria gaitasuna eta informazioa prozesatzeko abiadura etengabe handitu dira. Hala ere, miniaturizazio-prozesua hurrengo hamarkadetan iritsi behar da oinarrizko muga fisikoetara. Paradoxikoki, silizioaren teknologia bera konputazio kuantikoaren plataforma oparoa da. Oraintsuko zenbait demostraziok ate bakar eta bitako fideltasunak erakutsi dituzte, atalase akastunen eskakizunak gainditzen dituztenak [1 – 3]. Gainera, zirkuitu kuantiko siliziodunek eskalatze potentzial trinkoa dute [4,5] eta fabrikazio aurreratua erabil dezakete [6,7] elektronika klasiko kriogenikoarekin integrazioa errazteko [8].

Hitzaldi honetan, silizioan oinarritutako konputazio kuantikoaren alorra errepasatuko dut, material honetan biraka dabiltzan oinarrizko fisikatik abiatuz, azken belaunaldiko ezarpen teknologikora arte eta etorkizuneko eskalatze-erronketaraino. Azkenik, duela gutxi egin dugun lana aurkeztuko dut, 300 mm-ko wafer prozesuekin fabrikatutako elektroi spin qubit gailuei buruzkoa, besteak beste, banakako eta bi quateko ateen frogapena [9], fideltasun handiko spin readout eta >1000 gailu kuantikoen karakterizazio azkarra [10].

[1] X. Xue, Nature 601 343 (2022)
[2] A. Noiri, Nature 601 338 (2022)
[3] A. R. Mills Sci. Adv. 8, 14 (2022)
[4] M. Veldhorst, Nat. Commun. 8, 1766 (2017)
[5] O. Crawford, npj Quant Info (2023)
[6] R. Maurand Nat. Commun. 7, 13575 (2016)
[7] A. M. J. Zwerver, Nat Elect 5, 184 (2022)
[8] A. Ruffino, Nat Elect 5 53 (2022)
[9] J. Chittock-Wood, arxiv2408.01241v2
[10] E. Thomas, arvix:2310.20434 (2023), Nat Electron-en onartua

Informazio gehiago: https://dipc.ehu.eus/en/scientific-activities/joint-seminar-agenda/dipc/quantum-computing-with-silicon-technology