Intel a annoncé le lancement de son tout dernier composant quantique de recherche, baptisé Tunnel Falls. Il s’agit d’une puce à silicium à 12 qubits, que la firme rend disponible à la communauté scientifique dédiée à la recherche quantique.
“bashCopy code”Tunnel Falls est la puce à qubits de spin en silicium la plus avancée d’Intel à ce jour et bénéficie de plusieurs décennies d’expertise de l’entreprise en matière de conception et de fabrication de transistors. La sortie de cette nouvelle puce est la prochaine étape dans la stratégie à long terme d’Intel pour construire un système commercial complet d’informatique quantique. Il reste encore des questions fondamentales et des défis à résoudre sur le chemin vers un ordinateur quantique tolérant aux pannes, mais la communauté académique peut désormais explorer cette technologie et accélérer le développement de la recherche.”
Jim Clarke, directeur du matériel quantique, Intel
Pourquoi cela importe-t-il ?
Actuellement, les institutions académiques ne disposent pas d’équipements de fabrication en grande série comme Intel. Avec Tunnel Falls, les chercheurs peuvent immédiatement commencer à travailler sur des expériences et des recherches sans avoir à fabriquer leurs propres appareils. Cela rend possible une plus grande diversité d’expériences, y compris l’approfondissement des connaissances fondamentales sur les qubits et les points quantiques et le développement de nouvelles techniques pour travailler avec des appareils à multiples qubits.
Les premiers laboratoires quantiques à participer au programme incluent LPS, Sandia National Laboratories, l’Université de Rochester et l’Université de Wisconsin-Madison. LQC collaborera avec Intel pour rendre Tunnel Falls disponible à d’autres universités et laboratoires de recherche. Les informations recueillies à partir de ces expériences seront partagées avec la communauté pour faire progresser la recherche quantique et aider Intel à améliorer la performance et la scalabilité des qubits.
Le Dr. Dwight Luhman, membre du personnel technique de Sandia National Laboratories, a déclaré : “Sandia National Laboratories est ravi d’être l’un des premiers bénéficiaires de la puce Tunnel Falls. L’appareil est une plateforme flexible permettant aux chercheurs en quantique de Sandia de comparer directement différents codages de qubits et de développer de nouveaux modes d’opération de qubits, ce qui n’était pas possible pour nous auparavant. Ce niveau de sophistication nous permet d’innover en matière d’opérations et d’algorithmes quantiques dans le régime multi-qubits et d’accélérer notre taux d’apprentissage dans les systèmes quantiques à base de silicium. La fiabilité anticipée de Tunnel Falls permettra également à Sandia d’intégrer rapidement et de former de nouveaux membres du personnel travaillant dans les technologies de qubits en silicium.”
À propos de Tunnel Falls
Tunnel Falls est le premier dispositif à qubits de spin en silicium d’Intel destiné à la communauté de recherche.
Fabriqué sur des plaquettes de 300 millimètres dans l’installation de fabrication D1, le dispositif à 12 qubits tire parti des capacités industrielles de fabrication de transistors les plus avancées d’Intel, telles que la lithographie extrême ultraviolette (EUV) et les techniques de traitement des grilles et des contacts.
Dans les qubits de spin en silicium, l’information (le 0/1) est codée dans le spin (haut/bas) d’un seul électron. Chaque dispositif à qubits est essentiellement un transistor à un seul électron, ce qui permet à Intel de le fabriquer en utilisant un flux similaire à celui utilisé dans une ligne de traitement logique standard en semi-conducteur complémentaire en oxyde métallique (CMOS).
Intel pense que les qubits de spin en silicium sont supérieurs aux autres technologies de qubits en raison de leur synergie avec les transistors de pointe. De la taille d’un transistor, ils sont jusqu’à un million de fois plus petits que les autres types de qubits, mesurant environ 50 nanomètres par 50 nanomètres. Selon Nature Electronics, “Le silicium pourrait être la plateforme qui a le plus grand potentiel pour fournir un calcul quantique à grande échelle.”
En même temps, l’utilisation de lignes de fabrication CMOS avancées permet à Intel d’utiliser des techniques innovantes de contrôle des processus pour permettre le rendement et la performance.
Par exemple, le dispositif à 12 qubits de Tunnel Falls a un taux de rendement de 95% sur la plaquette et une uniformité de tension similaire à un processus logique CMOS, et chaque plaquette fournit plus de 24 000 dispositifs de points quantiques.
Ces puces à 12 points sont en mesure de former entre quatre et 12 qubits capables d’être isolés et utilisés dans les opérations simultanément, selon la façon dont l’université ou le laboratoire gère ses systèmes.
Et après ?
Intel précise travailler continuellement à l’amélioration des performances de Tunnel Falls et à son intégration dans la pile quantique complète avec le kit de développement logiciel quantique d’Intel (SDK).
De plus, Intel développe déjà sa prochaine puce quantique basée sur Tunnel Falls ; sa sortie est prévue en 2024. Enfin, la firme américaine prévoit de s’associer avec d’autres institutions de recherche à travers le monde pour développer l’écosystème quantique.
FAQ
Qu’est-ce que Tunnel Falls ?
Tunnel Falls est la puce à qubits de spin en silicium la plus avancée d’Intel, destinée à la communauté scientifique dédiée à la recherche quantique.
Pourquoi Tunnel Falls est-il important ?
Cette puce permet aux chercheurs de commencer immédiatement à travailler sur des expériences et des recherches sans avoir à fabriquer leurs propres appareils, ouvrant ainsi la porte à de nouvelles recherches quantiques.
Quels sont les avantages des qubits de spin en silicium ?
Les qubits de spin en silicium sont plus petits que les autres types de qubits, ce qui pourrait permettre une mise à l’échelle efficace. De plus, leur synergie avec les transistors de pointe les rend supérieurs selon Intel.
Quels sont les plans futurs d’Intel pour l’informatique quantique ?
Intel prévoit de continuellement améliorer les performances de Tunnel Falls, de l’intégrer à sa pile quantique complète et de développer sa prochaine puce quantique basée sur Tunnel Falls. L’entreprise envisage également de collaborer avec d’autres institutions de recherche à l’échelle mondiale pour développer l’écosystème quantique.
[ Rédaction ]
