- Quantinuum recibe 100 millones de dólares para impulsar el desarrollo de computadoras cuánticas.
- GlobalFoundries se enfocará en la producción de trampas de iones de próxima generación y componentes electrónicos de control.
- La fiabilidad de los componentes láser y ópticos es crucial para la computación cuántica.
- El financiamiento apoya el desarrollo de una red de fabricación de hardware cuántico en EE. UU.
Quantinuum ha recibido 100 millones de dólares en fondos federales de EE. UU. para abordar un problema que podría determinar la velocidad de crecimiento de las computadoras cuánticas de iones atrapados. Este financiamiento se destinará a la investigación y fabricación de hardware para sus procesadores cuánticos. Quantinuum también incorporará a dos fabricantes estadounidenses para que participen activamente en el desarrollo de su hardware. El financiamiento fue aprobado por la Oficina de Investigación y Desarrollo de CHIPS del Departamento de Comercio, y los fondos provienen de la Ley CHIPS y Ciencia.
Las computadoras cuánticas construidas por Quantinuum se basan en iones atrapados fijados por campos electromagnéticos. Controlar estos iones requiere chips especializados, componentes electrónicos, láseres y componentes ópticos. A medida que el sistema se expande, la fabricación de estos componentes se vuelve cada vez más difícil. Quantinuum espera resolver este problema mediante la fabricación tradicional de semiconductores. GlobalFoundries producirá para Quantinuum trampas de iones de próxima generación y componentes electrónicos de control, y el trabajo se centrará específicamente en la tecnología de obleas de 300 mm. Esta elección es crucial porque las obleas de 300 mm permiten la producción de semiconductores de alto volumen.
Quantinuum está probando efectivamente el potencial de estas tecnologías de fabricación en el hardware cuántico.
El desafío de los componentes láser y ópticos
El director ejecutivo de GlobalFoundries, Tim Breen, afirmó que esta colaboración combinará la experiencia de la empresa en la fabricación de semiconductores con la arquitectura de iones atrapados de Quantinuum. Este trabajo también podría hacer que los componentes cuánticos sean más consistentes entre diferentes lotes de producción, lo cual es crucial para que los investigadores puedan reproducir hardware cada vez más complejo.
Los desafíos de fabricación no se limitan a los chips cuánticos. Las computadoras de iones atrapados dependen de láseres para manipular y controlar los iones. Estos láseres deben proyectar el haz de luz con precisión sobre los iones, por lo que a medida que entran más cúbits en el sistema, su fiabilidad se vuelve crucial. Sus sistemas ópticos también pueden implicar una gran cantidad de componentes que necesitan alineación precisa. Quantinuum colaborará con Monarch Quantum para desarrollar y fabricar los láseres y componentes ópticos necesarios para las futuras máquinas de iones atrapados. El director ejecutivo de Monarch, Timothy Day, señaló que los sistemas grandes requieren más fotónica integrada y destacó que la complejidad del diseño óptico actual es un obstáculo para la expansión.
La fotónica integrada puede reducir el número de componentes individuales alrededor del procesador, haciendo que estos sistemas ópticos sean más repetibles en el proceso de fabricación. Este es un desafío diferente a mejorar el propio procesador cuántico. Aunque el procesador puede tener un mejor rendimiento, la expansión todavía depende del funcionamiento confiable de todos los componentes circundantes.
Apoyo a la fabricación de hardware cuántico nacional
El premio también proporciona fondos federales para apoyar una red nacional de fabricación de hardware cuántico en EE. UU. Quantinuum es la única arquitectura de iones atrapados seleccionada en esta ronda de financiamiento de investigación y desarrollo de CHIPS. GlobalFoundries y Monarch Quantum proporcionarán a la empresa dos socios de fabricación nacionales clave para estos sistemas críticos. El director ejecutivo de Quantinuum, Rajeeb Hazra, afirmó que este financiamiento ayudará a establecer el hardware y la cadena de suministro necesarios para las computadoras cuánticas tolerantes a fallos.
Este objetivo va mucho más allá de simplemente producir procesadores más grandes. Las máquinas tolerantes a fallos requieren una amplia corrección de errores, lo que aumenta aún más las demandas de hardware y control. Por lo tanto, a medida que las máquinas mejoran, los problemas de fabricación se vuelven más difíciles.
El nuevo plan de Quantinuum tiene como objetivo hacer que estos componentes ya no dependan de la producción única, sino que sean más adecuados para la fabricación repetida en EE. UU.
Desafíos y oportunidades clave en el desarrollo de computadoras cuánticas
El financiamiento federal recibido por Quantinuum no solo es un apoyo a su tecnología de computadoras cuánticas, sino también un impulso para toda la red nacional de fabricación de hardware cuántico en EE. UU. A medida que avanza la tecnología de computación cuántica, los desafíos en el proceso de fabricación aumentan, especialmente en lo que respecta a la fiabilidad de los componentes láser y ópticos. La precisión de estos componentes es crucial para la estabilidad de la computación cuántica. A través de la colaboración con GlobalFoundries y Monarch Quantum, Quantinuum espera superar estos desafíos y promover el desarrollo de la computación cuántica en aplicaciones prácticas.