Francouzský startup C12 přichází s unikátní metodou pro kvantové počítače s 800 qubity

Francouzský startup C12 dosahuje významného pokroku ve vývoji kvantových počítačů díky novému nano-montážnímu procesu, který nazývá „pick-and-place“. Tato inovativní technika umožňuje přenášet jednotlivé uhlíkové nanotrubice přímo na kvantové čipy.

Francouzský startup C12 dosahuje významného pokroku ve vývoji kvantových počítačů díky novému nano-montážnímu procesu, který nazývá „pick-and-place“. Tato inovativní technika umožňuje přenášet jednotlivé uhlíkové nanotrubice přímo na kvantové čipy. Kvantová procesorová jednotka (QPU) od C12 je vyráběna integrací těchto nanotrubic, které obsahují spinové qubity, na polovodičový čip. Nanotrubice jsou vyrobeny z ultračistého izotopu uhlíku-12, pěstovaného patentovaným procesem společnosti.

Matthieu Desjardins, spoluzakladatel a technický ředitel C12, vysvětluje, že metoda „pick-and-place“ je inspirována pokročilými technikami používanými v balení polovodičů, kde stejný koncept umožňuje velmi vysokou propustnost integrace. Adaptace na nanometrovou úroveň umožňuje deterministickou montáž uhlíkových nanotrubic, což otevírá dlouhodobé možnosti pro výrobu kvantových čipů. Proces odděluje růst nanotrubic od výroby čipů přidáním mezilehlého montážního kroku, čímž řeší problém variability qubitů, která vzniká kvůli materiálovým vadám a zavádí šum do kvantových výpočtů.

Možnost předvýběru a kvalifikace jednotlivých uhlíkových nanotrubic před integrací umožňuje mnohem přísnější kontrolu procesu a kvality sestavených zařízení. Snížená výrobní variabilita vede k vyšší věrnosti qubitů, což snižuje počet fyzických qubitů potřebných k vytvoření logického qubitu a vede k rychlejším logickým operacím a vyššímu počtu operací za sekundu. C12 uvádí, že je jedinou společností schopnou snížit výrobní variabilitu prostřednictvím elektrického předběžného testování na úrovni qubitů. Uhlíkové nanotrubice hostí spinový qubit v jednoduchém, izolovaném a ultrapurém materiálu, což jim pomáhá vyhnout se velkému množství šumu, který způsobuje chyby v kvantových výpočtech. Mají výhodu pevného skupenství a jsou kompatibilní s technikami výroby polovodičů.

Uhlíkové nanotrubice také umožňují vytvoření supravodivé kvantové sběrnice, klíčové komponenty, která funguje jako vysokorychlostní komunikační kanál mezi qubity. To je zásadní pro korekci chyb u většího počtu qubitů, protože výrazně snižuje dobu výpočtu i dopad šumu. Výrobní technika „pick-and-place“ rovněž umožňuje škálování integrace vícequbitových struktur. V současné době QPU od C12 integruje 17 kvantových zařízení na jediném čipu a společnost má v plánu do roku 2033 dosáhnout procesorů s 800 logickými qubity, což by představovalo zásadní milník v rozvoji kvantových technologií.