ドイツの量子ハードウェア企業eleQtronは、イオントラップ型量子プロセッサの産業規模での製造を目指し、Research Fab Microelectronics Germany (FMD)との長期的な協力関係を発表しました。この取り組みは、eleQtronが研究室で開発したMAGIC©（Magnetic Gradient Induced Coupling）アーキテクチャを、FMDの先進的なマイクロ・ナノ製造インフラを活用して生産可能なチップへと移行することを目指しています。
この提携では、Fraunhofer ENASやFraunhofer ISITなどFMDの主要メンバー研究所の能力を活用します。初期の取り組みは、MEMSおよびCMOS互換のプロセス開発、異種材料の統合、およびイオントラップハードウェアの特殊な要件に合わせた新しいパッケージング技術に焦点を当てています。ウェハーレベルの製造と評価は2025年5月に開始され、ENASが精密イオントラップ部品の製造における中核的な専門知識を提供しています。
この開発は、欧州の量子コンピューティングのための堅牢な産業規模のハードウェア生産を可能にするというeleQtronの広範な戦略の一環です。2020年に設立された同社は、これまでにDLRとForschungszentrum Jülichへの導入のために5000万ユーロ以上の契約を獲得しており、国家量子イニシアチブの下でNXP、parityQC、Infineonなどのパートナーと協力しています。
背景
イオントラップ型量子プロセッサは、電磁場を用いて真空チャンバー内でイオン（電荷を持った原子）を浮かせ、その量子状態を演算の単位として利用する方式です。従来の半導体チップとは異なり、固体中の欠陥に依存せず、イオン同士が持つ固有の性質を利用するため、エラー率が低いとされます。MAGICアーキテクチャは、このイオン間の結合（相互作用）を制御するための技術で、磁場の勾配（強さの差）を利用してイオン同士を結びつける仕組みを採用しています。これにより、イオンの配置や制御の柔軟性が高まることが期待されます。
また、MEMSは微小な機械部品やセンサーを半導体プロセスで作る技術、CMOSは現在のパソコンやスマホのCPUなどで主流の集積回路技術です。両者を互換性を持たせることで、既存の製造設備や設計手法を流用しやすくなります。さらに、異種材料の統合や新しいパッケージング技術とは、量子チップ特有の複雑な構造を、信頼性の高い外部接続部品と組み合わせる工程を指します。これらは、研究室レベルの実験装置を、工場での大量生産に適した安定した製品へと移行させるための重要な基盤技術です。
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2025年6月13日
