블로그

Jul 24, 2023

극저온

2023년 8월 31일 이 기사는 Science X의 편집 과정 및 정책에 따라 검토되었습니다. 편집자들은 콘텐츠의 신뢰성을 보장하면서 다음 특성을 강조했습니다.

2023년 8월 31일

이 기사는 Science X의 편집 과정 및 정책에 따라 검토되었습니다. 편집자들은 콘텐츠의 신뢰성을 보장하면서 다음 특성을 강조했습니다.

사실 확인된

교정하다

프라운호퍼 응용고체물리연구소 IAF

전체 200mm 및 300mm 웨이퍼에서 큐비트 장치의 통계적 품질 측정을 위한 독일 최초의 극저온 측정 설정이 Fraunhofer IAF에서 작동을 시작했습니다. 온웨이퍼 프로버는 2K 미만의 측정 온도에서 반도체 양자점, 양자 우물 및 초전도체를 기반으로 하는 장치의 특성을 분석할 수 있습니다.

완전 자동화된 작동을 통해 연구자들은 정량적으로 관련된 데이터베이스를 구축하고 유럽에서 양자 컴퓨팅 및 양자 감지를 위한 고품질 장치의 산업 생산을 발전시킬 수 있습니다.

새로 설치된 극저온 온웨이퍼 프로버를 통해 프라운호퍼 응용고체물리연구소 IAF의 연구원들은 초전도체뿐만 아니라 반도체 양자점과 양자 우물을 기반으로 하는 양자 장치의 기능을 더 잘 이해하는 것을 목표로 하고 있습니다. 이 장치는 2K(271.15°C) 미만의 극저온에서 완전 자동으로 산업 크기(200mm 및 300mm) 및 대용량(연속 최대 25개 웨이퍼)의 웨이퍼 특성을 분석할 수 있습니다.

얻은 데이터 세트는 단일 측정의 특징인 무작위 히트에 대한 의존성을 크게 줄입니다. 이처럼 연구소의 측정 용량 증가는 양자 컴퓨터와 양자 센서에 사용할 수 있는 고품질 큐비트의 안정적인 생산 개발에 기여하고 있다.

시운전 당시 이 시설은 전 세계적으로 다섯 번째, 유럽에서는 두 번째, 독일에서는 첫 번째 시설이다. 독일 연방 교육 연구부(BMBF)는 "KryoproPlus - 극저온 웨이퍼 프로버 제공 및 검증" 프로젝트의 일환으로 웨이퍼 프로버의 조달 및 설치에 자금을 지원했습니다.

KryoproPlus 프로젝트 코디네이터이자 Fraunhofer IAF의 연구소장 대행인 Dr. Rüdiger Quay 교수는 "온웨이퍼 프로버를 통해 전국적으로 극저온 특성화에 있어 새롭고 독특한 역량을 확보하게 되었습니다"라고 강조합니다. "이 시스템을 통해 우리는 고체 큐비트용 재료 및 생산 공정을 위한 유럽 공급망을 구축하는 데 있어 연구 및 산업 분야의 파트너를 지원할 것입니다. 이를 통해 우리는 독일과 유럽의 기술 주권에 중요한 기여를 할 수 있습니다." 추가합니다.

"웨이퍼 프로버는 큐비트 장치의 생산을 체계적으로 최적화하고 확장하는 데 사용할 수 있는 통계적으로 관련된 데이터 세트를 처음으로 제공합니다."라고 특성화에 대한 박사 학위의 일환으로 KryoproPlus 프로젝트를 감독하고 있는 Nikola Komerički는 설명합니다. 양자 컴퓨팅 장치. Komerički는 시스템의 설치 및 시운전을 조정했으며 이미 첫 번째 측정을 수행하고 있습니다.

"우리는 독일과 유럽에서 큐비트의 확장 및 산업적 생산을 가능하게 하기 위해 우수하고 동질적인 큐비트를 얻는 방법을 더 잘 이해하고 싶습니다."라고 Komerički는 덧붙입니다. "그러기 위해서는 장치 동작에 대한 정량적, 통계적 관점을 포함하도록 질적 관점을 확장해야 합니다."

반도체 양자점과 양자우물, 초전도체를 기반으로 하는 큐비트는 절대 영도(-273.15°C)에 가까운 온도에서 작동합니다. 이는 주변 간섭을 최소화하고 초전도성을 활성화하여 큐비트의 형성과 얽힘을 가능하게 합니다. 따라서 큐비트를 작동 온도에서 특성화하고 통계적으로 평가 가능한 측정 데이터 세트를 수집하는 것이 큐비트의 테스트, 최적화 및 확장에 필수적입니다.