SemiQonは、極低温最適化CMOSテクノロジーを使用して、量子ドット量子ビットの大規模な特性評価を実証しました。2024年11月に発表した低消費電力極低温CMOSトランジスタを基盤として、1回の冷却サイクルで数百の量子ビットデバイスの制御と読み出しを可能にしました。このトランジスタ設計により消費電力を100分の1に削減し、極低温環境内での制御電子回路の統合が可能になりました。
スケーラビリティを支援するため、SemiQonはシリコン量子ビットとオンチップ読み出しを組み合わせた集積回路を開発しています。このアプローチは、現在の量子プロセッサ設計における主要な制約である室温電子機器と大規模な配線への依存を最小限に抑えることを目指しています。同社は量子ビットとインターフェース電子回路の両方にFDSOIシリコン-28基板を使用し、量子ビットの挙動と忠実度に関する大規模な統計データの収集を可能にしました。
現在進行中の作業には、パートナーや初期顧客によるチップの検証が含まれており、次のステップは極低温対応パッケージングに焦点を当てています。SemiQonの開発戦略は、高密度量子ビット集積と外部インフラ要件の削減を含む長期的なスケーリング目標との互換性を重視しています。
背景
極低温CMOSは、通常のCMOS（相補型金属酸化膜半導体）トランジスタを、絶対零度に近い極低温環境で動作するように最適化した技術です。量子コンピュータの制御回路を極低温内に配置することで、室温から極低温への配線数を減らし、熱ノイズによる影響を抑える目的があります。
FDSOIシリコン-28は、薄膜体効果シリコン（FDSOI）という構造を持つ28ナノメートル世代のシリコン基板です。この基板は、量子ビットと制御電子回路を同じチップ上に高密度で集積するのに適しており、製造プロセスの統一によるコスト削減や、量子ビットの挙動をより正確に評価するための統計データの収集を可能にします。
量子ドット量子ビットは、半導体中に電子を閉じ込めた「ドット」を利用して情報を表現する量子ビットの一種です。従来の超伝導回路とは異なり、既存の半導体製造技術との親和性が高く、大規模な集積化を目指す上で重要なアプローチとされています。
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2025年6月2日
