{"id":426060,"date":"2023-07-02T13:06:23","date_gmt":"2023-07-02T11:06:23","guid":{"rendered":"https:\/\/www.eenewseurope.com\/?p=426060"},"modified":"2023-07-02T13:08:19","modified_gmt":"2023-07-02T11:08:19","slug":"a-la-poursuite-de-puces-quantiques-integrees-grace-au-fd-soi","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ecinews.fr\/fr\/a-la-poursuite-de-puces-quantiques-integrees-grace-au-fd-soi\/","title":{"rendered":"\u00c0 la poursuite de puces quantiques int\u00e9gr\u00e9es, gr\u00e2ce au FD-SOI"},"content":{"rendered":"<p>Une startup quantique issue du CEA-Leti en France vise \u00e0 utiliser les process de fabrication de silicium existants avec le FD SOI pour construire des puces quantiques int\u00e9gr\u00e9es supraconductrices \u00e0 grande \u00e9chelle et au del\u00e0, des syst\u00e8mes informatiques.<\/p>\n<p>Siquance a \u00e9t\u00e9 cr\u00e9\u00e9 gr\u00e2ce aux recherches effectu\u00e9es au Leti par Maud Vinet (ci-dessus) et deux coll\u00e8gues chercheurs pour exploiter l&rsquo;\u00e9cosyst\u00e8me du silicium autour de Grenoble, en particulier l&rsquo;expertise en mati\u00e8re de silicium sur isolant enti\u00e8rement appauvri (FD-SOI), et le passage aux g\u00e9om\u00e9tries 10nm et 7nm de la prochaine g\u00e9n\u00e9ration avec la ligne pilote en cours de construction au Leti.<\/p>\n<p>La startup \u00e9tudie donc en d\u00e9tail l&rsquo;architecture requise pour les puces int\u00e9gr\u00e9es avec l&rsquo;\u00e9lectronique de contr\u00f4le et les r\u00e9seaux de qubits de spin sur le m\u00eame composant qui peut \u00eatre utilis\u00e9 dans un cryostat surper froid.<\/p>\n<p>\u00ab\u00a0Il y a six mois, nous avons lanc\u00e9 une startup pour construire un ordinateur quantique utilisant du silicium, sur la base de 15 ann\u00e9es de recherche\u00a0\u00bb, a-t-elle d\u00e9clar\u00e9. \u00ab\u00a0En tant que startup, nous avons maintenant 10 employ\u00e9s et nous construisons une \u00e9quipe avec une expertise en physique et en technologie.<\/p>\n<p>\u00ab\u00a0L&rsquo;enjeu est de taille, car si nous parvenons \u00e0 faire de l&rsquo;informatique quantique une r\u00e9alit\u00e9, cela aura un impact sur toutes les industries qui utilisent aujourd&rsquo;hui l&rsquo;informatique \u00e0 haute performance (HPC). Mais cela ne sera possible que si nous parvenons \u00e0 fabriquer un grand nombre de qubits de haute qualit\u00e9\u00a0\u00bb.<\/p>\n<h4>Qubits de spin<\/h4>\n<p>Jusqu&rsquo;\u00e0 pr\u00e9sent, les technologies prototypes ne comportaient pas beaucoup de qubits et n&rsquo;\u00e9taient pas de grande qualit\u00e9, explique-t-elle. C&rsquo;est ce qui pousse \u00e0 la correction d&rsquo;erreurs, \u00e0 la cr\u00e9ation d&rsquo;un qubit logique \u00e0 partir de milliers de composants physiques.<\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/www.eenewseurope.com\/en\/intel-shows-mass-produced-12qbit-cmos-quantum-chip\/\">Intel pr\u00e9sente une puce quantique CMOS de 12 bits produite en masse<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.eenewseurope.com\/en\/intel-boosts-euv-quantum-dot-yields\/\">Intel augmente les rendements des points quantiques EUV<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.eenewseurope.com\/en\/ibm-partnership-to-develop-100k-qubit-quantum-centric-supercomputer\/\">IBM d\u00e9veloppe un superordinateur centr\u00e9 sur les quanta de 100 000 qubits<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.eenewseurope.com\/en\/leti-details-move-to-10nm-fd-soi-process-in-europe\/\">Le Leti d\u00e9taille le passage au proc\u00e9d\u00e9 FD-SOI 10nm, 7nm en Europe<\/a><\/li>\n<\/ul>\n<p>\u00ab\u00a0Pour \u00eatre utiles, nous devons d\u00e9passer les 100 000 qubits et nous ne savons pas encore comment y parvenir\u00a0\u00bb, a-t-elle d\u00e9clar\u00e9. \u00ab\u00a0C&rsquo;est ce que Siquance promet, \u00e0 savoir trouver la voie vers l&rsquo;informatique quantique \u00e0 grande \u00e9chelle, et le silicium y contribuera.<\/p>\n<p>\u00ab\u00a0Le silicium permet de concevoir de bons qubits, d&rsquo;environ 100nm2, qui sont de haute qualit\u00e9 avec une coh\u00e9rence de l&rsquo;ordre de la milliseconde et des vitesses de l&rsquo;ordre de la microseconde\u00a0\u00bb, a-t-elle d\u00e9clar\u00e9. \u00ab\u00a0C&rsquo;est difficile \u00e0 faire. Les transistors et les qubits sont tr\u00e8s diff\u00e9rents et il y a d\u00e9finitivement un foss\u00e9 entre les transistors et les qubits. Les transistors ont \u00e9t\u00e9 optimis\u00e9s pour d\u00e9livrer des courants importants \u00e0 temp\u00e9rature ambiante, alors que les qubits n&rsquo;ont qu&rsquo;une seule charge et sont tr\u00e8s sensibles \u00e0 leur environnement\u00a0\u00bb.<\/p>\n<p>\u00ab\u00a0Dans les laboratoires de physique, il existe de nombreux syst\u00e8mes permettant de mettre en \u0153uvre des qubits de spin en silicium. Apr\u00e8s la premi\u00e8re d\u00e9monstration de quelques qubits, comment pouvons-nous r\u00e9p\u00e9ter cela avec des qubits de haute performance partout ? En utilisant le FD-SOI, nous pouvons combler le foss\u00e9 entre les transistors et les qubits, ce qui nous permet de concevoir des r\u00e9seaux de qubits avec l&rsquo;\u00e9lectronique de contr\u00f4le sur le m\u00eame substrat et de les conditionner de mani\u00e8re \u00e0 ce qu&rsquo;ils puissent entrer dans le cryostat. L&rsquo;avantage est que les qubits se trouvent dans une puce de 1 cm2 et qu&rsquo;au fur et \u00e0 mesure que nous \u00e9voluons, nous pouvons retirer la carte du cryostat et en mettre une nouvelle.<\/p>\n<p>\u00ab\u00a0Le FD-SOI pr\u00e9sente un grand avantage : en polarisant la grille arri\u00e8re, nous pouvons \u00e9loigner les charges des interfaces, ce qui les rend moins sensibles au bruit. Nous avons ainsi r\u00e9duit le bruit de charge d&rsquo;un facteur dix. Nous avons d\u00e9velopp\u00e9 la preuve de concept en 2016, et avons plus de 40 brevets d\u00e9pos\u00e9s pour la startup.<\/p>\n<p>Depuis lors, la qualit\u00e9 des qubits de spin a \u00e9t\u00e9 am\u00e9lior\u00e9e en utilisant \u00e0 la fois des trous et des \u00e9lectrons, et l&rsquo;avantage est que le temps de coh\u00e9rence plus \u00e9lev\u00e9 permet aux qubits de se coupler avec un qubit photonique sur une distance de 2 \u00e0 3 mm, au lieu d&rsquo;une s\u00e9paration de quelques nanom\u00e8tres.<\/p>\n<h4>Puces quantiques int\u00e9gr\u00e9es<\/h4>\n<p>\u00ab\u00a0Le principal d\u00e9fi consiste \u00e0 contr\u00f4ler la dissipation thermique de l&rsquo;\u00e9lectronique de commande et le FD-SOI est \u00e0 nouveau tr\u00e8s int\u00e9ressant \u00e0 cet \u00e9gard\u00a0\u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 M. Vinet.<\/p>\n<p>\u00ab\u00a0Nous savons que l&rsquo;industrie a besoin de donn\u00e9es statistiques \u00e0 basse temp\u00e9rature, qui constituent la partie manquante de la cha\u00eene compl\u00e8te, et nous travaillons sur les signaux de contr\u00f4le et les protocoles de contr\u00f4le des qubits afin d&rsquo;augmenter la fid\u00e9lit\u00e9 \u00e0 99,99 % ce qui permet d&rsquo;obtenir un temps de coh\u00e9rence record.\u00a0\u00bb<\/p>\n<p>En collaboration avec STMicroelectronics et Global Foundries, la startup pr\u00e9voit de disposer d&rsquo;un syst\u00e8me en bo\u00eetier (SiP) en 2025, combinant un r\u00e9seau de qubits avec la logique du contr\u00f4leur. Ce contr\u00f4leur sera int\u00e9gr\u00e9 \u00e0 un r\u00e9seau 2D de qubits sur une seule puce d&rsquo;ici 2027. Cela conduira \u00e0 des puces quantiques multic\u0153urs avec des r\u00e9seaux de qubits en 2D qui pourront fonctionner dans les locaux des clients, explique M. Vinet.<\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/www.eenewseurope.com\/en\/6-5m-project-to-develop-cryogenic-cmos-ip-for-quantum-computing\/\">Un projet de 6,5 millions de livres sterling vise \u00e0 d\u00e9velopper une propri\u00e9t\u00e9 intellectuelle CMOS cryog\u00e9nique pour l&rsquo;informatique quantique<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.eenewseurope.com\/en\/surecore-expands-into-control-logic-for-quantum-computing\/\">SureCore se d\u00e9veloppe dans la logique de contr\u00f4le pour l&rsquo;informatique quantique<\/a><\/li>\n<\/ul>\n<p>La consommation d&rsquo;\u00e9nergie est \u00e9galement essentielle, car l&rsquo;ordinateur quantique fonctionnera \u00e0 quelques millikelvins.<\/p>\n<p>\u00ab\u00a0Nous pr\u00eatons d\u00e9j\u00e0 attention \u00e0 la consommation d&rsquo;\u00e9nergie et en augmentant la qualit\u00e9 des qubits, nous pouvons r\u00e9duire l&rsquo;\u00e9nergie car il faut moins d&rsquo;\u00e9lectronique de contr\u00f4le. Il y a un compromis \u00e0 faire et c&rsquo;est quelque chose que nous examinons tr\u00e8s attentivement\u00a0\u00bb, a-t-elle d\u00e9clar\u00e9.<\/p>\n<p>L&rsquo;\u00e9tape suivante consiste \u00e0 \u00e9valuer les \u00e9l\u00e9ments constitutifs des puces et de l&rsquo;architecture. \u00ab\u00a0Il est tr\u00e8s int\u00e9ressant d&rsquo;avoir l&rsquo;amplification analogique avec l&rsquo;amplificateur \u00e0 transimp\u00e9dance (TIA) pr\u00e8s des qubits. Ensuite, nous mesurons les blocs de construction, les m\u00e9moires, les communications, pour voir quelle quantit\u00e9 d&rsquo;\u00e9lectronique nous pouvons int\u00e9grer \u00e0 proximit\u00e9 des qubits\u00a0\u00bb, a-t-elle d\u00e9clar\u00e9.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.siquance.com\">www.siquance.com<\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Une startup quantique issue du CEA-Leti en France vise \u00e0 utiliser les process de fabrication de silicium existants avec le FD SOI pour construire des puces quantiques int\u00e9gr\u00e9es supraconductrices \u00e0 grande \u00e9chelle et au del\u00e0, des syst\u00e8mes informatiques. 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