Doubler la capacité des cryochips pour les ordinateurs quantiques
Des chercheurs de Fraunhofer IZM en Allemagne ont développé un procédé haute densité pour l’électronique cryogénique destiné aux ordinateurs quantiques. L’équipe a utilisé des billes d’indium au pas de 7,5 um pour doubler la densité de l’interconnexion de qubits refroidis à une température de quelques millikelvins. Ceci est en cours de test…
L’équipe a utilisé des billes d’indium au pas de 7,5 um pour doubler la densité d »interconnexion des qubits refroidis à une température de quelques millikelvins. Ceci est testé dans un laboratoire de cryométrie dédié à Berlin.La lecture et la manipulation des qubits nécessitent un commutateur électronique avec une densité de points suffisante et il doit être découplé thermiquement pour empêcher son propre signal thermique de détruire l’intrication quantique des qubits. Selon le Dr Hermann Oppermann, de l’Institut Fraunhofer, la technologie actuelle de connexion des qubits est bloquée depuis plusieurs années à un pas de 15 micromètres. Son équipe a utilisé le dépôt galvanique d’indium au pas de moins de 7,5 micromètres.
Comme le système doit être maintenu à une température de 20 milli-Kelvins pendant son fonctionnement, ses connexions électriques ne peuvent dégager que d’infimes quantités d’énergie thermique. L’équipe a réussi à déposer et à structurer du niobium et des alliages de niobium supraconducteurs sous forme de passages à travers plusieurs couches de substrats, dans des espaces intercalaires. Le résultat est un support de circuit à très faible perte qui peut connecter des réseaux entiers de qubits en temps réel et les intégrer dans des systèmes très denses mais évolutifs pour l’informatique quantique.
Le laboratoire dédié à la cryogénie mis en place à Berlin permet aux chercheurs de tester, de caractériser et d’évaluer des circuits électriques et de faire progresser les technologies d’intégration pour des scénarios de température extrêmement basse. Les composants individuels du circuit sont refroidis à 3 Kelvin pour analyser leurs propriétés de résistance et tirer des conclusions sur leurs performances électriques et la fiabilité des liaisons, des couches de redistribution et des systèmes de contrôle à des températures cryogéniques.
Des études sont en cours pour explorer de nouvelles technologies de boîtier et d’interconnexion pour une intégration dans des conditions cryogéniques.
pour Hermann Oppermann« l’une de nos prochaines étapes sera de faire évoluer cette technologie de conditionnement cryogénique et d’interconnexion vers la technologie à haute fréquence et à ondes millimétriques. Dans ce domaine, nous apprenons en permanence, ce qui développe un incroyable potentiel pour des applications possibles. Surtout, ça ne se limite pas à la technologie quantique, mais ouvre de nouvelles perspectives pour les applications classiques, comme le calcul haute performance ou les cryo-capteurs. Nous sommes toujours intéressés par d’autres projets qui pourraient bénéficier de notre expertise pour les applications cryogéniques »
https://www.izm.fraunhofer.de/en
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