يجمع الكونسورتيوم 25 منظمة RTOs أوروبية وشركاء صناعيين ومجموعات بحث أكاديمية في مشروع خط تجريبي SPINS بقيمة 50 مليون يورو بدعم من مشروع الرقائق المشتركة التابع للاتحاد الأوروبي (Chips JU) والسلطات الوطنية والإقليمية للدول الأعضاء المشاركة.
أصبحت الحوسبة الكمومية مجالًا استراتيجيًا للغاية مع ارتفاع أهميتها الاقتصادية والمجتمعية بشكل حاد. تتراوح التطبيقات من الاختراقات في اكتشاف الأدوية وعلوم المواد إلى الاتصالات فائقة الأمان وأنظمة الملاحة من الجيل التالي.
ومع ذلك، لا تزال هناك فجوة بين الأبحاث الكمومية الحالية والمعالجات الكمومية القابلة للتصنيع لتمكين التطبيقات الكمومية المهمة. يعد زيادة عدد الكيوبتات المستقرة (إلى ما يصل إلى مليار) أمرًا أساسيًا لبناء أجهزة كمبيوتر كمومية موثوقة ومتسامحة مع الأخطاء.
نظرًا للتعقيد التكنولوجي، بما في ذلك التشغيل المبرد، وإلكترونيات التحكم فائقة الدقة وعمليات التصنيع المتخصصة للغاية، ونظرًا للأهمية الاستراتيجية للرقائق الكمومية، أنشأ قانون الرقائق الكمومية في الاتحاد الأوروبي ستة خطوط تجريبية كمومية تكميلية، يركز كل منها على منصة أجهزة متميزة وتقنيات الكم المتقدمة بشكل جماعي في مجال الحوسبة الكمومية والاتصالات والاستشعار. ضمن هذه المحفظة، يعد SPINS هو الخط التجريبي المخصص للبتات الكمومية المغزلية القائمة على أشباه الموصلات، مع التركيز بشكل أساسي على تقديم رقائق كمومية لتطبيقات الحوسبة الكمومية.
تقوم Imec بتنسيق جهود الخط التجريبي الجديد هذه وتقود الاتحاد الأوروبي الذي يضم 25 شريكًا، بدءًا من منظمات البحث الإقليمية مثل Fraunhofer وVTT وCEA-Leti والصناعة (كل من المؤسسات الكبيرة مثل Infineon وSiltronic بالإضافة إلى الشركات الصغيرة والمتوسطة والشركات الناشئة) والمجموعات الأكاديمية (مثل TU Delft وجامعة Jyväskylä)، جلب المعرفة والمهارات التكميلية، بهدف ترجمة الإطار الاستراتيجي لقانون الرقائق في الاتحاد الأوروبي إلى إجراءات ملموسة.
تتضمن الإجراءات الأولى لاتحاد SPINS تحسين العملية والتصميم لإنشاء أساس قوي للبتات الكمومية القابلة للتطوير والمستقرة وعالية الأداء، كل ذلك على ثلاث منصات تكنولوجية مختلفة: Si/SiGe، وGe/GeSi، وSOI. تهدف SPINS إلى إنشاء طريق من المختبر إلى المصنع لهذه التكنولوجيا عبر رقائق المشاريع المتعددة (MPW) ومجموعات تصميم العمليات الكمومية الموحدة (PDKs)، والتي تخفض حواجز الدخول أمام الشركات الناشئة والشركات الصغيرة والمتوسطة في مجال تكنولوجيا الكم أشباه الموصلات وتضع الأسس للشركات الأوروبية لبناء المعرفة الكمية في وقت مبكر.
كريستيان دي جريف، منسق SPINS: “يتطلب توسيع نطاق الكيوبتات بيئة يمكن التحكم فيها للغاية ومعالجة تصنيع قوية، نظرًا للحساسية الشديدة للبتات الكمومية للضوضاء البيئية. تتطلب هذه التحديات كلاً من الدقة والتحكم اللذين لا يوجدان إلا في حالة البنية التحتية لغرف الأبحاث لأشباه الموصلات، جنبًا إلى جنب مع عقلية البحث والابتكار لضبط مثل هذه البيئة لمعالجة هذه البتات الكمومية الحساسة. في imec، كنا نتعامل بشكل إبداعي مع المشكلات المعقدة في تصنيع أشباه الموصلات المتقدمة لأكثر من 40 عامًا. من خلال تجميع خبرات عملائنا الأوروبيين شركاء الكونسورتيوم في هذا الخط التجريبي الكمي، سوف نقوم بتسريع عملية تطوير الكيوبتات الكمومية لأشباه الموصلات عالية TRL وبالتالي تمكين أنظمة كمومية واسعة النطاق مصنوعة في أوروبا.
تشمل المسارات التكميلية للجهود الكمومية الأوروبية، بجانب الخط التجريبي القائم على أشباه الموصلات، خطوطًا تجريبية حول الضوئيات الكمومية “P4Q” (بالتنسيق من جامعة توينتي، نيودلهي) – والتي تساهم فيها imec أيضًا، والبتات الكمومية لمصيدة الأيونات “CHAMP-ION” (بالتنسيق من SAL، AT)، والكيوبت فائقة التوصيل “SUPREME” (بالتنسيق من VTT، FI)، والماس الرقائق الكمومية “DIREQT” (بتنسيق CNR، IT) والذرات المحايدة “Q PLANET” (بتنسيق Pasqal، FR).
