New-Tech Magazine | Sep 2022 | Digital Edition

רק באטום אחד בממשקי ההולכה, עלול לגרום לכך שהקיוביט יאבד את האנרגיה שלו. בשיטות נידוף זווית כפולה והסרה אפשר לממש ממשקי הולכה בדרגת ניקיון גבוהה ולכן הן שיטות הייצור המועדפות." עם זאת, לשיטות הייצור האלו יש גם חסרון משמעותי: הן מקשות על המשך הגדלת מספר הקיוביטים. המכשול העיקרי בפני המשך הגדלת מספר הקיוביטים הוא חוסר האחידות האנרגטית בצומת גוז'פסון שייוצר בתהליך נידוף. כמו כן, שיטות הייצור הללו מתאימות רק לסוגי מוליכי על מסוימים, כך שהן מגבילות גם את המשך השיפורים ברמת הקיוביט. גישה חלופית על בסיס CMOS שיטות ייצור מעגלי : imec ) ב־ PhD ירון ורז'או, חוקר דוקטורט ( עסק במציאת דרכים imec "הצוות שלנו ב־ חלופיות לייצור מעגלים על בסיס מוליכי על. התמקדנו ביצירת צמתי ג'וזפסון חופפים תוך שימוש בחומרים ושיטות המתאימים , מכיוון שהם CMOS לשיטות ייצור מעגלי מאפשרים לרתום את האמינות והעקביות של תהליכי הייצור המתקדמים האלה לשיפור המעגלים הקוונטיים והגדלתם. צמתים חופפים בנויים משתי אלקטרודות ; ועליונה, שסימנה BE (תחתונה, שסימנה ) המופרדות על ידי שכבה דקה של TE חומר מבודד. האלקטרודות מיוצרות בשני מחזורי עיצוב, כשביניהם שלב הפסקה בוואקום. ההפסקה מובילה לגדילה טבעית ולא מבוקרת של תחמוצות מתכת שאותן צריך להסיר בשלב השיוף. "שלב השיוף חיוני לקבלת התוצאות הרצויות, אך בעבר דווח שהוא גם גורם לנזק שמוביל לאובדני אנרגיה בלתי־רצויים," מוסיף ירון ורז'או. 100 זמני קוהרנטיות של עד מיקרו שניות ואמינות שער 99.94% של : "במעבדה imec צווטאן איבנוב, חוקר ב־ הדגמנו מימוש של קיוביטים בודדים על בסיס מוליכי על עם זמני קוהרנטיות של מיקרו שניות ואמינות שער של 100 יותר מ־ . אלו מאפיינים שעולים בקנה אחת 99.94% עם המעגלים הקוונטיים הטובים ביותר, אבל זאת הפעם הראשונה שהן הושגו , CMOS באמצעות שיטות ייצור של מעגלי ובהן התזה ואיכול. התאמת התהליך

חתך רוחב של מבנה צומת חופף. החפיפה בין האלקטרודה התחתונה :1 תמונה « ) מגדירה את צומת ג'וזפסון (ואת הצומת התועה TE ) והאלקטרודה העליונה ( BE ( הטפילי). ייתכן שיישארו שאריות דופן לאחר שלבי איכול המצע. השכבה הירוקה מציגה את שכבת הסיליקון האמורפי שניזוקה בתהליך השיוף. IMEC קרדיט:

הקיים לייצור צמתים חופפים תאפשר להשיג את התוצאות המהפכניות הללו גם בקנה מידה גדול יותר. השיפורים הללו כוללים אופטימיזציה שמטרתה לצמצם את מספר השלבים ומורכבות הייצור (וכך גם את הסיכון לאובדני אנרגיה מיותרים), שיפור של שלב השיוף וייצור האלקטרודות ".) Al מאלומיניום בלבד ( השלבים הבאים: ייצור על מ"מ, 300 פרוסות בקוטר צמצום אובדן האנרגיה ושיפור האחידות עד כה, הצלחנו להשיג את התוצאות NPJ שפורסמו לאחרונה בכתב העת רק בתנאי מעבדה Quantum Information ותוך שימוש במצעי בדיקה. צווטאן איבנוב:

"אף־על־פי־כן, שיטת הייצור שהצגנו היא ציון דרך חשוב, שממחיש את הפוטנציאל הגלום בהתאמת תהליך הייצור של מעגלי מ"מ לייצור 300 על פרוסות בקוטר CMOS קיוביטים באיכות גבוהה על בסיס מוליכי על. בקרוב, נעביר את ייצור המעגלים על 300 בסיס מוליכי העל הללו למרכז הייצור . אנחנו מאוד סקרנים לגלות imec מ"מ של אם אפשר להשיג את זמני הקוהרנטיות הארוכים האלה גם על פרוסות גדולות יותר." ירון ורז'או: "בנוסף, פיתחנו מכשור בדיקה שמאפשר לנו לאתר את מיקומם של אובדני האנרגיה. התוצאות הראשוניות מצביעות על כך שרוב אובדני האנרגיה מתרחשים קרוב לפני השטח של המבנה ולא בצומת החיוני. אלו תוצאות מעודדות שפירושן שהוספת שלבי טיפול ייעודיים במשטח

(מימין) אמינות השער הממוצעת וסטיית התקן הממוצעת לכל שער; :2 תמונה « (משמאל) מדידת הירידה באנרגיית הקיוביט. IMEC קרדיט:

57 l New-Tech Magazine