《科技》imec搶頭香 首發High-NA EUV量子位元元件

針對開發新藥或模擬物理過程等特定的複雜運算任務，量子電腦可望展現遠超過傳統電腦的性能。然而，爲發展具備功用的量子電腦，需要連通數以百萬計的量子位元，除了增加運算單元數量，還要達到高可靠度和精準控制。

Imec指出，目前研究的各種量子平臺中，矽基量子點自旋量子被視爲最具量產潛力的方案，製程與標準的矽基運算晶片（CMOS）製造大致相容。爲了限制環境雜訊，必須儘可能縮短不同閘極間的間隙。

運用高數值孔徑（high-NA）技術的精確度來製造基礎元件層的精準圖形，imec已成功製出量子位元的功能網路，閘極間隙只有6奈米。由於這種硬體元件具備奈米級尺寸，理論上就能整合數百萬個量子位元，形成單一晶片。

imec研究計劃主持人暨量子整合技術工程師Sofie Beyne解釋，imec可善用累積數十年的半導體創新，並重複利用微縮晶片的完整生態系統，推動量子元件走出實驗室試驗，邁向可大規模量產的系統。而矽基量子點在這方面展現顯著優勢。

imec技術院士暨量子運算研究計劃主持人Kristiaan De Greve表示，High-NA EUV技術可製出矽量子點量子位元的高精確度圖形。相鄰量子點的耦合強度會隨着間隙縮小而大增，需要採用具備高可靠度的製造技術，在量子點的控制電極間製出奈米級的間隙。

此次展示基於imec過往針對矽基量子點自旋量子的研究，已證實CMOS相容製程可實現低電荷雜訊與穩定的量子位元運算。透過導入High-NA EUV微影技術，該製程的發展重點不再是實驗室的個別展示元件，而是邁向與12吋晶圓相容且可再現的量子位元。

Imec表示，2奈米以下邏輯與高密度記憶體技術爲尖端AI與高性能運算的快速成長注入動能，而High-NA EUV微影技術對這些未來發展的重要性顯而易見，如今此項先進微影技術逐漸顯現更多潛能，將在未來量子運算的硬體扮演要角。