Wafer: Intel kommt bei Quantenchip-Produktion weiter. (Foto: Walden Kirsch/Intel Corporation)
Im Oktober 2017 gab Intel bekannt, dass der Chipkonzern mit der Auslieferung seines ersten Quantenchips begonnen habe. Der für Testanwendungen vorgesehene Quantenchip bestand aus 17 supraleitenden Qubits, was auch für damalige Verhältnisse nicht allzu viel war.
Meilenstein bei Forschung zur Quantenchip-Produktion
An eine Massenfertigung der für Quantencomputer notwendigen Chips ist aber bis heute nicht zu denken. Intel, das bei der Entwicklung in Konkurrenz zu anderen Tech-Konzernen wie IBM oder Google steht, vermeldet jetzt aber einen wichtigen Meilenstein bei der Forschung für die Quantenchip-Produktion.
In der Forschungs- und Entwicklungsfabrik im US-Bundesstaat Oregon sei es Intel Labs und der Components-Research-Abteilung des Konzerns gelungen, eine außergewöhnliche Ausbeute an Quantenpunkt-Arrays zu erzielen. Das sei vielversprechend für die groß angelegte Qubit-Produktion unter Verwendung der herkömmlichen Chipfertigungstechnologie, so Intel.
Konkret habe Intel die „branchenweit bisher höchste gemeldete Ausbeute und Gleichmäßigkeit an Silizium-Spin-Qubits demonstriert“. Für die Entwicklung eines wirklich leistungsfähigen Quantencomputers werden wahrscheinlich Millionen solcher gleichmäßiger Qubits notwendig sein.
Quantenkryoprober kühlt auf minus 271,45 Grad ab
Für die Entwicklungsarbeit setzte Intel auf seinen Quantenkryoprober, der 300-Millimeter-Silizium-Wafer auf eine Temperatur von 1,7 Kelvin oder minus 271,45 Grad Celsius abkühlen kann. Das ist nur knapp über dem absoluten Nullpunkt.
Dort isolierte das Intel-Team zwölf Quantenpunkte und vier Sensoren – das ist der oben angesprochene Rekord in Sachen Silizium-Elektronen-Spin-Gerät mit einem einzelnen Elektron an jeder Stelle auf einem 300-Millimeter-Silizium-Wafer. Auch das bisher einzigartig, so Intel.
Intel: „Bemerkenswerte Gleichmäßigkeit“ der Qubits
Die Herstellung der Chips erfolgte mittels EUV-Lithografie (extrem ultraviolette Strahlung). Die Ausbeuterate von 95 Prozent über den gesamten Wafer hinweg bedeutet laut Intel eine in diesem Bereich „bemerkenswerte Gleichmäßigkeit“.
Die gesteigerte Ausbeute und Gleichmäßigkeit bedeutet dem Chipkonzern zufolge einen wichtigen Schritt in Richtung des Hochskalierens des Produktionsprozesses auf die für einen Quantencomputer benötigten Tausenden bis Millionen Qubits.
Intel will künftig größere Systeme entwickeln
„Intel macht weiterhin Fortschritte bei der Herstellung von Silizium-Spin-Qubits mit seiner eigenen Transistor-Fertigungstechnologie“, sagte James Clarke, Chef des Quanten-Hardware-Bereichs bei Intel. „In Zukunft werden wir die Qualität dieser Geräte weiter verbessern und größere Systeme entwickeln, wobei diese Schritte als Bausteine dienen, die uns helfen, schnell voranzukommen.“
