- Qubits de spin de silício alcançaram fidelidades superiores a 99% e tempos de coerência de até 9,5 segundos em ambiente industrial.
- Os resultados foram obtidos em uma fábrica de 300 mm, utilizando ferramentas padrão de fabricação.
- Quatro dispositivos testados apresentaram controle de qubit com fidelidades acima de 99%, com algumas medições chegando a 99,9%.
- A purificação isotópica e a redução de ruído de carga são vistas como formas de melhorar ainda mais o desempenho.
- A pesquisa pode facilitar a criação de arrays de qubits em larga escala, impulsionando a computação quântica escalável.
Recentemente, qubits de spin de silício demonstraram avanços significativos em um ambiente de fabricação industrial, alcançando fidelidades superiores a 99% e tempos de coerência de até 9,5 segundos. Esses resultados são um marco importante, pois as operações de qubits de spin de silício, que já mostraram alta fidelidade em ambientes acadêmicos, agora foram replicadas com sucesso em uma linha de produção de semicondutores.
A pesquisa, realizada em uma fábrica de 300 mm, utilizou ferramentas padrão de fabricação para criar dispositivos de dois qubits. Todos os quatro dispositivos testados apresentaram fidelidades de controle de qubit superiores a 99%, com algumas medições de preparação e leitura de estado alcançando até 99,9%. Esses números são promissores, especialmente considerando que a fidelidade é um fator crítico para a viabilidade de computadores quânticos.
Os pesquisadores identificaram que isótopos nucleares residuais, como o silício-29, contribuem significativamente para erros operacionais. A purificação isotópica é vista como um caminho claro para melhorar ainda mais o desempenho dos qubits. Além disso, a pesquisa destaca a importância de reduzir o ruído de carga e a desordem estática, que são desafios comuns na fabricação de qubits em escala industrial.
Avanços na Fabricação
A fabricação de qubits de spin de silício em um ambiente industrial oferece várias vantagens. A integração com eletrônicos modernos e a capacidade de aproveitar processos de fabricação avançados podem resultar em redução de custos e aumento da eficiência. A pesquisa também sugere que a combinação de processos de fabricação convencionais com a tecnologia de qubits pode levar a um desempenho superior.
Os dispositivos foram projetados pela Diraq e fabricados na imec, utilizando um fluxo de processo de qubit de spin de 300 mm. A pesquisa incluiu medições em várias condições, revelando um controle elétrico uniforme sobre os eletrodos de todos os dispositivos. Isso é crucial para garantir a precisão nas operações quânticas.
Os resultados obtidos não apenas demonstram a viabilidade da fabricação industrial de qubits de spin de silício, mas também abrem caminho para futuras pesquisas em computação quântica escalável. A possibilidade de criar arrays de qubits em larga escala pode revolucionar a forma como a computação quântica é abordada, tornando-a mais acessível e prática para aplicações futuras.
