Process boosté pour la fabrication de puces quantiques
L’entreprise américaine Rigetti Computing a mis au point un nouveau procédé de fabrication pour mettre au point ses puces de processeur quantique.
La technique ABAA (Alternating-Bias Assisted Annealing) mise au point par Rigetti permet un réglage plus précis de la fréquence des qubits d’un processeur quantique afin d’améliorer l’exécution des portes à 2 qubits et de réduire les défauts, ce qui contribue à une plus grande fidélité.
Elle est maintenant utilisée pour fabriquer des puces de processeurs quantiques pour les systèmes Rigetti, y compris le QPU Novera et le futur ordinateur quantique Ankaa-3 avec 84 qubits qui est prévu pour la fin de 2024. L’IT expédie déjà une machine de 24 qubits au Royaume-Uni.
Les qubits supraconducteurs de Rigetti utilisent des jonctions Josephson (JJ), qui sont deux fines couches d’aluminium supraconducteur séparées par une barrière d’oxyde d’aluminium. Les électrons peuvent traverser l’isolant d’une électrode à l’autre, ce qui donne au qubit une fréquence caractéristique qui permet de le contrôler et de le mesurer.
Bien que la reproductibilité et la perte d’énergie dans ces jonctions soient difficiles à contrôler, la simplicité, l’évolutivité et la facilité de fabrication de ces dispositifs supraconducteurs en font des plates-formes souhaitables pour la construction d’ordinateurs quantiques.
En appliquant une série de faibles tensions alternées à température ambiante sur la barrière d’oxyde, les fréquences des qubits peuvent être ciblées avec précision. La possibilité d’accorder les qubits avant le packaging d’une puce est essentielle pour la production à grande échelle de QPU, car elle améliore l’adressage des qubits, accélère les interactions et améliore l’évolutivité de la technologie.
La technique ABAA est un processus simple et évolutif qui ne nécessite que l’envoi d’impulsions de tension à la puce du processeur quantique. Elle a été mise au point dans le Rigetti Fab-1 de Fremont, en Californie, plutôt que de procéder à un découpage de la puce au laser.
« Nous savons depuis longtemps que le fait de disposer de notre propre fonderie est un atout considérable pour nos processus de conception et de fabrication de puces. L’introduction de la technique ABAA est un parfait exemple de notre capacité à tester et à mettre en œuvre rapidement de nouvelles méthodes pour améliorer nos capacités », déclare Subodh Kulkarni, PDG de Rigetti. « Nous pensons que cette nouvelle technique renforce notre capacité à passer à des systèmes avec un nombre de qubits encore plus élevé, tout en contrôlant mieux les performances de nos qubits ».
La technique permet également de corriger certains défauts et imperfections des jonctions Josephson dans les puces des processeurs quantiques, ce qui permet une communication plus claire entre les qubits et les coupleurs, ce qui améliore également les performances en raison de la réduction des interférences sur le circuit.
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