Блог

Jul 24, 2023

Криогенный вкл.

31 августа 2023 г. Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

31 августа 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

корректура

Институт Фраунгофера прикладной физики твердого тела IAF

Первая в Германии криогенная измерительная установка для статистического измерения качества кубитовых устройств на целых пластинах диаметром 200 и 300 мм начала работу в Fraunhofer IAF. Зонд на пластине может определять характеристики устройств на основе полупроводниковых квантовых точек и квантовых ям, а также сверхпроводников при температурах измерения ниже 2 К.

Полностью автоматизированная работа позволит исследователям создать количественно значимую базу данных и способствовать промышленному производству высококачественных устройств для квантовых вычислений и квантового зондирования в Европе.

С помощью недавно созданного криогенного зонда на пластине исследователи из Института прикладной физики твердого тела Фраунгофера IAF стремятся лучше понять функционирование квантовых устройств на основе полупроводниковых квантовых точек и квантовых ям, а также сверхпроводников. Устройство может определять характеристики пластин промышленных размеров (200 мм и 300 мм) и больших объемов (до 25 пластин подряд) в полностью автоматическом режиме при криогенных температурах ниже 2 К (271,15°C).

Полученные наборы данных существенно снижают зависимость от случайных попаданий, характерную для одиночных измерений. Таким образом, увеличение измерительных мощностей в институте способствует развитию надежного производства высококачественных кубитов, которые могут быть использованы в квантовых компьютерах и квантовых сенсорах.

На момент ввода в эксплуатацию это пятый подобный объект в мире, второй в Европе и первый в Германии. Федеральное министерство образования и исследований Германии (BMBF) профинансировало закупку и установку зонда для пластин в рамках проекта «КриопроПлюс — поставка и проверка криогенного зонда на пластине».

«Благодаря зонду на пластине мы получаем новые и уникальные возможности в области криогенных характеристик по всей стране», — подчеркивает профессор доктор Рюдигер Куэй, координатор проекта KryoproPlus и исполняющий обязанности директора института Fraunhofer IAF. «Благодаря этой системе мы окажем поддержку нашим партнерам из исследовательских и промышленных кругов в создании европейской цепочки поставок материалов и производственных процессов для твердотельных кубитов. Это позволит нам внести важный вклад в технологический суверенитет Германии и Европы», — заявил Куэй. добавляет.

«Исследователь пластин впервые предоставляет нам статистически значимые наборы данных, которые мы можем использовать для систематической оптимизации и масштабирования производства кубитных устройств», — объясняет Никола Комерички, который курирует проект KryoproPlus в рамках своей докторской диссертации по характеристике квантовые вычислительные устройства. Комерички координировал монтаж и пуско-наладку системы и уже проводит первые измерения.

«Мы хотим лучше понять, как получить хорошие, однородные кубиты, чтобы обеспечить масштабирование и промышленное производство кубитов в Германии и Европе», — добавляет Комерички. «Для этого необходимо расширить качественный взгляд, включив в него количественный, статистический взгляд на поведение устройства».

Кубиты на основе полупроводниковых квантовых точек и квантовых ям, а также сверхпроводников работают при температурах, близких к абсолютному нулю (-273,15°С). Это сводит к минимуму влияние окружающей среды, активирует сверхпроводимость и, таким образом, позволяет формировать и запутывать кубиты. Соответственно, для тестирования, оптимизации и масштабирования кубитов важно, чтобы они были охарактеризованы при их рабочей температуре и чтобы был собран статистически оценимый набор данных измерений.