Equal1は、GlobalFoundriesの22FDX® FD-SOIプラットフォームに基づく商用CMOSプロセスを使用して、複数の調整可能な量子ドットの形成を実証し、シリコンベースの量子コンピューティングにおける重要なマイルストーンを達成しました。この実証は、商用ファウンドリプロセスを使用してトンネル結合量子ドットアレイを形成した最初の例であり、スケーラブルなスピン量子ビットアーキテクチャの基盤を確立しています。Equal1のモノリシックチップは29個のNMOSおよびPMOS量子セルを統合し、70mKから1.2Kの極低温範囲で安定した動作を実証しています。
この技術は、マルチゲートトランジスタを電荷センサーを統合した線形量子ドットアレイに変換し、業界標準のCMOSワークフローを使用したスケーラブルなスピン量子ビット開発を可能にします。Equal1のアプローチは、従来のシステムオンチップ（SoC）エレクトロニクスに使用されている同じ製造インフラストラクチャを活用し、従来型システムと量子システムのシームレスな統合への道を提供します。この商用互換性は、再現性、製造コスト、電子的共同統合など、スケールにおける主要な障壁に対処します。
既存の半導体プラットフォームと量子デバイス設計を整合させることで、Equal1は成熟した産業プロセスに基づく実用的でスケーラブルな量子システムの開発である量子2.0への広範な移行に貢献しています。同社の最新の成果は、量子ドット-電子統合の以前の実証に基づいており、大規模な量子コンピューティング展開におけるシリコンスピン量子ビットの戦略的実現可能性を強化しています。
背景
本記事で登場する技術用語のうち、理解を助けるための背景説明を以下に示します。
まず「FD-SOI」は、半導体基板の絶縁層の上にシリコン薄膜を形成する構造です。これにより、従来の構造と比較して消費電力を抑えつつ、高速動作や小型化が可能になります。GlobalFoundriesの22FDX®はこの技術を採用した商用プロセスであり、安定した量子デバイス作製の基盤となっています。
次に「量子ドット」は、電子を微小な領域に閉じ込める装置です。記事では「調整可能な量子ドット」や「線形量子ドットアレイ」として言及されており、複数の量子ドットを並べることで、量子ビット間の制御や情報のやり取り（トンネル結合）を可能にします。
最後に「スピン量子ビット」とは、電子が持つ「スピン」という性質（上向きまたは下向きの状態）を0と1の量子情報として利用する方式です。シリコン上でこれを実現することで、既存の半導体製造インフラを活用し、大規模な量子コンピュータへの拡張（スケーラビリティ）を目指しています。
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2025年4月16日
