シリコン量子コンピューティング(SQC)は、分子および材料発見のために設計された特定用途向けアナログ量子シミュレーター、Quantum Twins™の発売を発表した。このプラットフォームは、純粋なシリコン上に0.13ナノメートル(原子レベル)の精度でパターン化された15,000個の原子ベース量子ドットからなる大規模2次元アレイの製造に基づいている。Natureに掲載された新しい研究で詳述されたこの技術的マイルストーンは、走査型トンネル顕微鏡(STM)水素リソグラフィーを利用して、古典的ハードウェアでは計算処理が困難な化学的相互作用と物理系の直接的な複製を物理的にエンコードする。
このプラットフォームの科学的基盤は、100×150の正方格子上でモット・アンダーソン金属-絶縁体(MI)転移をシミュレートすることを含む。ドット間隔aを7.2nmから17.1nmまで変化させることで、SQCの研究者たちは、オンサイト相互作用エネルギーU(20.63±0.94meV)とドット間トンネル結合t(0.10meVから1.54meV)を独立して制御できることを実証した。これらのアレイの磁気輸送測定により、有効相互作用強度U/tが14から203までスケーリングすることが示され、相関電子物理とフェルミ面再構成の兆候の観測が可能になった。
シミュレーターの発売と並行して、SQCは8時間で250,000個の量子ビットレジスタを製造するスループットを報告した。この基準値は、商用規模の耐障害性システムに必要な製造歩留まりと生産量に対応することを意図している。同社の14|15プラットフォームは、この原子スケールの製造とフルスタックアプローチを統合し、1週間のサイクル内で新しい量子チップの設計、製造、テストを可能にする。この能力は、個別の研究室実証機から産業規模の半導体製造への移行を支援する。
この発売は、SQCのデジタル量子プロセッサの最近の技術成果に続くものであり、11量子ビット原子プロセッサで99.10%から99.99%の忠実度を達成した。そのシステムは、電子交換相互作用(J≈1.55MHz)を利用して離れたスピンレジスタを結合し、量子ビット数が増加しても高忠実度のエンタングルメントを維持した。これらのデバイスの核スピンコヒーレンス時間(T2Hahn)は、高度な再集束プロトコルと同位体精製されたシリコン28の使用により、3msから660msの間で記録された。
SQCの商業運用には現在、オーストラリア国防部門向けのラックマウント型システムの展開と、テルストラによるWatermelon量子機械学習システムの使用が含まれている。同社は、大規模実用性のためのシリコン方式の検証に焦点を当てた、DARPAの量子ベンチマーキングイニシアチブのステージBに進んでいる。Quantum Twinsは現在、磁性、超伝導、低消費電力エレクトロニクスの研究を対象として、直接契約により商業的に利用可能である。
シリコン量子コンピューティングの公式プレスリリースとNatureの完全な技術論文を参照のこと。
2026年2月4日
