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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Superconducting Integrated Circuits for Scalable Quantum Systems

Descripción del proyecto

Construir los sistemas de control que necesitan los ordenadores cuánticos

Los ordenadores cuánticos funcionan a temperaturas criogénicas para reducir el ruido y mantener la estabilidad de los bits cuánticos (cúbits). Para aprovechar todo su potencial se necesitan componentes de control y lectura que consuman un mínimo de energía, respondan a alta velocidad y se adapten sin problemas al crecimiento de los sistemas. El proyecto SuperICQ, financiado por el Consejo Europeo de Innovación, pretende desarrollar un nuevo tipo de transistor denominado «JoFET», que permite controlar con precisión los circuitos superconductores consumiendo muy poca energía. El proyecto utiliza grafeno y métodos de fabricación estándar para construir estos circuitos avanzados a gran escala. Esos componentes permiten un control más rápido y fiable de los cúbits. El equipo del proyecto está sentando las bases de una nueva generación de superordenadores y tecnología cuántica escalable.

Objetivo

Superconducting circuits based on Josephson junctions (JJs) are the cornerstone of quantum and classical cryogenic electronics, which is an active topic of research and technological development. Conventional JJs rely on electric current or magnetic flux control, which is far less practical as compared to the voltage control used in conventional field-effect transistors underpinning the modern semiconductor industry. Thus, the realisation of scalable gated JJs with local electrostatic control - Josephson field-effect transistors (JoFETs) - is expected to kick off a new era in quantum computing hardware and ultra-fast and low-power computing in the fields of artificial intelligence (AI) and high-performance computing (HPC). Moreover, JoFET technology can provide ultra-low-power superconducting integrated circuits (ICs) for qubit control and readout, unachievable by conventional silicon electronics, to support and enable the ongoing quantum computing revolution.
Despite the proof-of-concept demonstrators of JoFETs in various material platforms, reported since the 1980s, the technology has not advanced to the IC level. Empowered by the unique scalable fabrication process for graphene-based JoFETs recently demonstrated by SuperICQ members, we will develop a 200 mm wafer platform for truly scalable superconducting JoFET integrated circuits. With our platform, individual modules will be developed, such as quantum-limited parametric amplifiers, on-chip filters, ultra-sensitive microwave bolometers, voltage-tunable resonators, and multiplexed control and readout modules for scalable interfacing of superconducting qubits. We will validate the developed JoFET ICs by using them for the control and readout of state-of-the-art superconducting qubits. Our project’s ultimate goal is to demonstrate a novel path toward ultra-low-power electronics for scalable control, readout, and interfacing of superconducting quantum computers and advance toward future quantum systems-on-a-chip.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-EIC - HORIZON EIC Grants

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-EIC-2025-PATHFINDEROPEN

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Coordinador

TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT OY
Aportación neta de la UEn
€ 999 622,50
Coste total
€ 999 622,50

Participantes (3)