アルゴンヌ国立研究所とインテルは、戦略的な産業・政府パートナーシップの一環として、12量子ビットの量子ドットプロセッサの配備と運用に成功しました。Q-NEXT国立量子情報科学研究センターが主導したこの共同研究の成果は、最近ネイチャー・コミュニケーションズ誌に掲載されました。この成果は、既存の大量生産半導体製造技術を使用して、スケーラブルで高歩留まりの量子ハードウェアを製造できることを実証するものです。
トンネル・フォールズというコードネームが付けられたこのプロセッサは、インテルの300ミリメートルシリコン製造ラインと極端紫外線(EUV)リソグラフィを活用しています。古典的な電子機器とは大きく異なるアーキテクチャを必要とする超伝導システムやイオントラップシステムとは異なり、シリコンスピン量子ビットは本質的に改良型の単一電子トランジスタです。この互換性により、インテルは単一ウェハ上に数万個の量子ドットデバイスを95%以上の歩留まりで製造することができます。これらのドット内に単一電子を閉じ込めることで、研究者はその量子スピンを操作して情報を保存および処理することができ、シリコンベースのシステムに固有の長いコヒーレンス時間と小さな物理的フットプリントの恩恵を受けることができます。
戦略的には、アルゴンヌでの配備により、多量子ビット相互作用の物理学を研究し、デバイスのばらつきを特性評価するためのオープンサイエンス実験台が提供されます。アルゴンヌの研究者は、量子ビットの「チューンアップ」と制御の最適な方法を調査しており、より大規模な数百量子ビットプロセッサの開発に役立つ重要なフィードバックをインテルに提供しています。このパートナーシップは、最近更新されたQ-NEXTミッションの要であり、量子材料を実用的なデバイスに統合し、量子技術のための強固な国内サプライチェーンを確立することに焦点を当てています。
アルゴンヌ国立研究所からの公式発表とネイチャー・コミュニケーションズ誌の技術研究については、それぞれのウェブサイトをご覧ください。
2026年1月8日
