Opis projektu
Budowanie komputerów kwantowych działających w wyższych temperaturach kriogenicznych
Technologie kwantowe mogą przyczynić się do rozwiązania problemów obliczeniowych, które są zbyt złożone dla klasycznych komputerów. Obecne sprzętowe technologie kwantowe ograniczają się głównie do zintegrowanych kubitów, które działają w ekstremalnych temperaturach wynoszących od dziesiątek do setek milikelwinów. Obwody sterujące oraz odczytujące są instalowane poza układem, na którym są zintegrowane kubity. Wszystkie te rozwiązania znacząco ograniczają możliwości zbudowania praktycznych komputerów kwantowych wyposażonych w dużą liczbę kubitów. Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu IQubits zamierza opracować zintegrowane obwody sterowania kubitami oraz odczytu ich stanu, które będą w stanie pracować w wyższych temperaturach i będą mogły zostać zintegrowane w ramach jednego układu scalonego. W ramach prac naukowcy zamierzają skupić się na opracowaniu działających w wysokich temperaturach kubitów krzemowych oraz krzemowo-germanowych opartych na dziurach i spinach, a także zintegrowanych układach scalonych wykonanych w komercyjnej technologii FD typu „krzem na izolatorze” w procesie technologicznym 22 nm.
Cel
The objectives of the interdisciplinary project IQubits are to (i) develop and demonstrate experimentally high-temperature (high-T) Si and SiGe electron/hole-spin qubits and qubit integrated circuits (ICs) in commercial 22nm Fully-Depleted Silicon-on-Insulator (FDSOI) CMOS foundry technology as the enabling fundamental building blocks of quantum computing technologies, (ii) verify the scalability of these qubits to 10nm dimensions through fabrication experiments and (iii) prove through atomistic simulations that, at 2nm dimensions, they are suitable for 300K operation. The proposed 22nm FDSOI qubit ICs consist of coupled quantum-dot electron and hole spin qubits, placed in the atomic-scale channel of multi-gate n- and p-MOSFETs, and of 60-240GHz spin control/readout circuits integrated on the same die in state-of-the-art FDSOI CMOS foundry technology. To assess the impact of future CMOS scaling, more aggressively scaled Si-channel SOI and nitride-channel qubit structures will also be designed and fabricated in two experimental processes with 10nm gate half pitch. The latter will be developed in this project. The plan is for the III-nitrides (III-N) qubits to be ultimately grown on a SOI wafer, to be compatible with CMOS. Because of their larger bandgap, III-N hold a better prospect than Si and SiGe for qubits with larger coupling energy and mode energy splitting, and 300K operation. As a radical breakthrough, the fabricated qubits will feature coupling energies on the order of 0.25-1 meV corresponding to control frequencies in the 60-240GHz range, suitable for operation at 312 degrees Kelvin, two orders of magnitude higher than today's qubits. The tuned mm-wave circuits allow for 10-20ps spin control pulses which help to filter out wideband thermal noise and largely enhance the ratio between the gating and the decoherence times. Thermal noise filtering and fast control of the spin may lead to even higher temperature operation for a given energy-level splitting.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Więcej informacji: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Więcej informacji: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc
- inżynieria i technologiainżynieria elektryczna, inżynieria elektroniczna, inżynieria informatycznainżynieria elektronicznaczujnikiczujniki optyczne
- inżynieria i technologiainżynieria elektryczna, inżynieria elektroniczna, inżynieria informatycznainżynieria elektronicznasprzęt komputerowykomputer kwantowy
- nauki przyrodniczenauki chemicznechemia nieorganicznametaloidy
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Przepraszamy… podczas wykonywania operacji wystąpił nieoczekiwany błąd.
Wymagane uwierzytelnienie. Powodem może być wygaśnięcie sesji.
Dziękujemy za przesłanie opinii. Wkrótce otrzymasz wiadomość e-mail z potwierdzeniem zgłoszenia. W przypadku wybrania opcji otrzymywania powiadomień o statusie zgłoszenia, skontaktujemy się również gdy status ulegnie zmianie.
Słowa kluczowe
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
(odnośnik otworzy się w nowym oknie) H2020-FETOPEN-2018-2020
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSzczegółowe działanie
H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
System finansowania
RIA -Koordynator
30-059 Krakow
Polska