ซิลิคอนสปินคิวบิตที่ผลิตในระดับอุตสาหกรรม

นักวิจัยในเนเธอร์แลนด์และสหรัฐอเมริกาได้แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่า qubits ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของคอมพิวเตอร์ควอนตัม สามารถผลิตจำนวนมากได้โดยใช้กระบวนการมาตรฐานที่พัฒนาขึ้นสำหรับการผลิตวงจรรวมทั่วไป ความก้าวหน้านี้เป็นการปูทางไปสู่การพัฒนาเครื่องควอนตัมที่ทรงพลังซึ่งต้องใช้คิวบิตที่เหมือนกันหลายพันหรือหลายล้านตัวสำหรับการทำงานเต็มรูปแบบ

คอมพิวเตอร์

ควอนตัมสัญญาว่าจะปฏิวัติ ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ควอนตัมขนาดใหญ่สามารถจำลองปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับโมเลกุลนับพัน ซึ่งช่วยเร่งการพัฒนายาและวัสดุใหม่ๆ อย่างไรก็ตาม กว่าจะไปถึงจุดนี้ได้ ในที่สุด คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะต้องใช้คิวบิตนับล้าน ในขณะที่เวอร์ชันเริ่มต้น

ในปัจจุบันมีจำนวนเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ซึ่งทั้งหมดนี้ต้องผลิตขึ้นในห้องปฏิบัติการ การผลิตคิวบิตในระดับเดียวกับชิปคอมพิวเตอร์ที่พบในสมาร์ทโฟนและอุปกรณ์ดิจิทัลสมัยใหม่อื่นๆ ได้พิสูจน์แล้วว่าเข้าใจยากด้วยเหตุผลหลายประการ กระบวนการผลิตชิปแบบดั้งเดิมเหล่านี้ได้ผ่านวิถีแห่งการพัฒนา

และกำหนดมาตรฐานมาอย่างยาวนานหลายทศวรรษ เพื่อให้ได้ประโยชน์จากความก้าวหน้าเหล่านี้ การผลิต qubit ขนาดใหญ่จะต้องเป็นไปตามกฎการออกแบบและการผลิตเดียวกัน โดยหลักการแล้ว สิ่งนี้ควรเป็นไปได้สำหรับสิ่งที่เรียกว่าสปินคิวบิต ซึ่งทำจากวัสดุซิลิกอนแบบเดียวกับวงจรรวม 

และทำงานโดยการควบคุมการหมุนของตัวพาประจุ (อิเล็กตรอนและรู) ในเซมิคอนดักเตอร์ อย่างไรก็ตาม Spin qubits นั้นทำได้ยากและจำเป็นต้องทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่า 4K เพื่อให้ได้เวลาเชื่อมโยงกันที่ยาวนานไปกันใหญ่ในงานล่าสุด นักวิจัยจาก QuTech (ความร่วมมือระหว่าง) ในเนเธอร์แลนด์ 

ร่วมกับเพื่อนร่วมงานจาก Intel ในสหรัฐอเมริกา ออกแบบและผลิต qubits สปินซิลิกอนโดยใช้การพิมพ์หินออปติคัลที่ล้ำสมัยของ Intel 300 มม. สายการผลิตแผ่นเวเฟอร์ งานก่อนหน้านี้ในการผลิตคิวบิตบนแผ่นเวเฟอร์ได้ใช้ลำแสงอิเล็กตรอนแทนเพื่อสร้างรูปแบบโครงสร้างบนแผ่นเวเฟอร์ 

ซึ่งช้ากว่ามาก 

ในทางตรงกันข้าม กระบวนการพิมพ์หินแบบออปติคัลใช้อุปกรณ์ที่คล้ายกับที่ใช้สำหรับวงจรรวมเชิงพาณิชย์ และทำให้สามารถใส่อาร์เรย์มากกว่า 10,000 คิวบิตบนเวเฟอร์ขนาด 300 มม. เดียวได้นักวิจัยได้ทดสอบคุณสมบัติ 2 ประการของเวเฟอร์แปรรูป ได้แก่ ผลผลิตของอุปกรณ์และความสม่ำเสมอ

ของตัวอย่าง แบบแรกวัดจากการตรวจสอบจำนวนอุปกรณ์ที่ผลิตขึ้นว่าทำงานได้อย่างถูกต้อง โดยกระแสไหลและหน้าสัมผัสไม่รั่ว ค่าหลังวัดโดยการเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์อุณหภูมิห้องของเกทควิบิตแต่ละตัว ผลลัพธ์ระบุผลผลิตและความสม่ำเสมอของตัวอย่างที่ 98% 

โดยมีความสม่ำเสมอสม่ำเสมอทั่วทั้งเวเฟอร์ และมีอุปกรณ์เพียงไม่กี่ชิ้นที่ขอบที่ไม่ทำงาน เมื่อทีมทำการทดสอบซ้ำที่อุณหภูมิ 5K และต่ำกว่า ผลลัพธ์มีความสัมพันธ์กับอุณหภูมิห้องเป็นอย่างดี

การผลิต qubit ขั้นสูงนักวิจัยจาก QuTech และผู้ร่วมเขียนบทความซึ่งอธิบายถึงผลงานชิ้นนี้ กล่าวว่า 

นี่เป็นครั้งแรกที่มีคนผลิต qubits ที่สมบูรณ์โดยใช้กระบวนการเดียวกับที่ใช้ในการผลิตวงจรรวมจำนวนมาก เขาเสริมว่าจำนวนของ qubits ที่ผลิตนั้นสูงกว่าที่อุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการสามารถทำได้หลายเท่า ที่สำคัญกว่านั้น ผลผลิตจะสูงขึ้น เนื่องจากการผลิตในห้องปฏิบัติการมีอัตราความล้มเหลว

“ในวันที่อากาศดี” 

อย่างน้อย 50% Vandersypen ตั้งข้อสังเกตว่าผลผลิตสูงนั้นน่าทึ่งมากเนื่องจากกฎการออกแบบของกระบวนการมาตรฐานขาดความยืดหยุ่นที่อุปกรณ์คลีนรูมของมหาวิทยาลัยมีให้ หมายความว่ากระบวนการนี้อาจลดคุณภาพของควิบิตหากไม่ได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสม

ซิลวาโน เด ฟรานเชสชีนักวิจัยจาก CEA ในเมืองเกรโนเบิล ประเทศฝรั่งเศส ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในงานนี้ กล่าวว่า สิ่งสำคัญคือหนึ่งในผู้ผลิตไมโครโปรเซสเซอร์ชั้นนำกำลังใช้สิ่งอำนวยความสะดวกในการผลิตขั้นสูงเพื่อผลิตคิวบิต นอกจากนี้ เขายังรู้สึกประทับใจในความพยายามของนักวิจัย

ในการเชื่อมโยงคุณสมบัติของอุปกรณ์ทางสถิติที่อุณหภูมิต่ำกับคุณสมบัติที่วัดได้ในสภาพแวดล้อม โดยสังเกตว่านี่เป็น “สิ่งสำคัญสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการผลิต” อย่างไรก็ตาม เดอ ฟรานเชสชีเสริมว่ารูปแบบลำแสงอิเล็กตรอนมีความยืดหยุ่นมากกว่าสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพเบื้องต้น 

และอาจได้ผลลัพธ์ที่ใกล้เคียงกันหากรวมเข้าด้วยกันด้วยวิธีมาตรฐานอุตสาหกรรม นอกจากนี้ ในมุมมองของเขา ระดับความผิดปกติของการประจุไฟฟ้าในควิบิตรุ่นแรกนี้ดูเหมือนจะไม่ต่ำพอที่จะทำให้เกิดการรวมควิบิตขนาดใหญ่ได้ “เราเพิ่งเริ่มต้น และแน่นอนว่ายังมีส่วนต่างสำหรับการปรับปรุง

กล่าวว่าตอนนี้เขาและเพื่อนร่วมงานวางแผนที่จะเพิ่มการผลิต qubit ให้มากขึ้นไปอีก “เราต้องการปรับปรุงการควบคุม qubits และทดสอบแนวคิดใหม่เพื่อเพิ่มความสามารถในการปรับขนาด” เขากล่าว ในมุมมองของเขา ความน่าเชื่อถือและปริมาณที่สูงของกระบวนการผลิตใหม่

หากการสมัครของคุณสำเร็จ คุณมักจะได้รับเชิญให้เข้ารับการสัมภาษณ์ แม้ว่าบางบริษัทจะใช้วันประเมิน โดยทั่วไป การสัมภาษณ์จะเกี่ยวข้องกับคำถามมาตรฐานเกี่ยวกับงาน แต่นายจ้างอาจขอให้คุณนำเสนอเกี่ยวกับเทคโนโลยีบางด้าน เช่น งานวิจัยปัจจุบันของคุณ 

ในหลายกรณี การสัมภาษณ์จะเกี่ยวข้องกับแบบฝึกหัดอื่นที่เป็นตัวแทนของงานประจำวัน เช่น การอธิบายสิ่งของในชีวิตประจำวันหรือการค้นหาว่าสิ่งประดิษฐ์ทำงานอย่างไร แบบฝึกหัดถามและตอบเหล่านี้ออกแบบมาเพื่อทดสอบว่าคุณคิดอย่างไร ดังนั้น บริษัทต่างๆ จึงต้องเก็บคำถามสัมภาษณ์ไว้

credit: coachwalletoutletonlinejp.com tnnikefrance.com SakiMono-BlogParts.com syazwansarawak.com paulojorgeoliveira.com NewenglandBloggersMedia.com FemmePorteFeuille.com mugikichi.com gallerynightclublv.com TweePlebLog.com