Quantinuumは、困陷離子量子コンピュータの成長速度を決定する可能性のある問題を解決するために、1億ドルのアメリカ連邦資金を獲得しました。この資金は、量子プロセッサのハードウェア製造研究に使用されます。Quantinuumは、ハードウェア開発に深く関与する2社のアメリカ製造業者を導入します。この助成金は、商務省のCHIPS研究開発オフィスによって承認され、資金はCHIPSおよび科学法案から来ています。
Quantinuumが構築した量子コンピュータは、電磁場によって固定された困陷離子に基づいています。これらのイオンを制御するには、専門のチップ、電子部品、レーザー、光学部品が必要です。システムが拡張するにつれて、これらの部品の製造がますます困難になります。Quantinuumは、従来の半導体製造を通じてこの問題を解決したいと考えています。GlobalFoundriesは、Quantinuumのために次世代のイオントラップと制御電子部品を生産し、作業は特に300mmウェーハ技術を探求します。この選択は重要であり、300mmウェーハは高容量の半導体生産をサポートします。
Quantinuumは、これらの製造技術が量子ハードウェアに応用される可能性を効果的にテストしています。
Quantinuumとアメリカ製造業者の協力による量子コンピュータ生産能力の向上
GlobalFoundriesのCEO、Tim Breenは、この協力が同社の半導体製造の専門知識とQuantinuumの困陷離子アーキテクチャを組み合わせることになると述べています。この作業は、量子デバイスが異なる生産ロット間でより一貫性を持つことを可能にし、研究者がますます複雑なハードウェアを再現するために重要です。
製造の課題は量子チップに限られません。困陷離子コンピュータは、イオンを操作・制御するためにレーザーに依存しています。これらのレーザーは、イオンに光束を正確に投影する必要があるため、より多くの量子ビットがシステムに入るにつれて、その信頼性が重要になります。彼らの光学システムは、正確に整列させる必要がある多数の部品を含む可能性があります。Quantinuumは、Monarch Quantumと協力して、未来の困陷離子マシンに必要なレーザーと光学部品を開発・製造します。MonarchのCEO、Timothy Dayは、大規模なシステムにはより多くの統合フォトニクスが必要であり、現在の光学レイアウトの複雑さが拡張の障害であると指摘しています。
統合フォトニクスは、プロセッサの周りの個別の部品の数を減らし、これらの光学システムが製造プロセスでより再現性を持つようにします。これは、量子プロセッサ自体を改善することとは異なる課題です。プロセッサの性能が向上する可能性がある一方で、拡張は周囲のすべての部品の信頼性のある動作に依存しています。
この助成金は、アメリカ国内の量子ハードウェア製造ネットワークに連邦資金の支援を提供します。Quantinuumは、このラウンドのCHIPS研究開発資金で唯一選ばれた困陷離子アーキテクチャです。GlobalFoundriesとMonarch Quantumは、同社に2つの重要なシステムの国内製造パートナーを提供します。QuantinuumのCEO、Rajeeb Hazraは、この資金がフォールトトレラント量子コンピュータに必要なハードウェアとサプライチェーンの構築に役立つと述べています。
この目標は、単により大きなプロセッサを生産することにとどまりません。フォールトトレラントマシンは広範なエラー修正を必要とし、これがさらに多くのハードウェアと制御の要求を増加させます。したがって、マシンの改善に伴い、製造の問題はますます困難になります。
Quantinuumの新しい計画は、これらのコンポーネントが使い捨ての生産に依存せず、より繰り返し可能なアメリカ製造に適したものになることを目指しています。