ساخت کیوبیت کوانتومی با استفاده از فناوری رایج CMOS

محققان فرانسوی موفق شدند با استفاده از فناوری رایج CMOS، کیوبیت تولید کنند. این روش می‌تواند مسیر ساخت کیوبیت‌ها را در مقیاس صنعتی هموار کند.

مؤسسه لتی (Leti) با همکای چند دانشگاه دیگر موفق به ساخت کیوبیت اسپینی مبتنی بر نقاط کوانتومی با استفاده از فرآیند ساخت استاندارد صنعتی شده‌است. 
این گروه با استفاده از خط تولید CMOS اقدام به ساخت کیوبیت کردند. این کیوبیت‌ها از دو دروازه و ترانزیستور نوع p تشکیل شده‌اند که یک کانال دوپ نشده نیز در آن وجود دارد. در دمای پایین، دروازه اول یک نقطه کوانتومی ایجاد کیوبیت اسپین حفره‌ای می‌کند. دروازه دوم یک نقطه کوانتومی دارد که نقش خواننده کیوبیت را دارد.
کیوبیت‌های اسپینی نیمه‌هادی تاکنون در محیط آزمایشگاهی ساخته شده است، اما این گروه نشان دادند که با استفاده از روش‌های رایج در صنعت می‌توان کیوبیت مبتنی بر نقاط کوانتومی را تولید کرد. محققان ترانزیستور دروازه منفرد استاندارد را به گونه‌ای اصلاح کردند که بتوان از آن برای ساخت این کیوبیت استفاده کرد.
نوآوری دیگر در این پروژه مربوط به استفاده از ترانزیستور نوع p است. در واقع به جای کد کردن اطلاعات در اسپین الکترون، این کار روی اسپین حفره انجام می‌شود. حسن این کار آن است که می‌توان به‌صورت الکتریکی کیوبیت را کنترل کرد و دیگر نیاز به قطعه اضافه‌ای نیست.
سیلوانو فرانسچی از محققان این پروژه می‌گوید: «ما در این پروژه نشان دادیم که از فناوری CMOS می‌توان برای اسپینترونیک کوانتومی استفاده کرد.»
در حال حاضر مدارهای ابررسانا برای ایجاد پردازشگر کوانتومی پایه استفاده می‌شود؛ هر چند کیوبیت‌های اسپینی سیلیکونی در مراحل اولیه رشد خود قرار دارند. این گروه قصد دارند تا چند کیوبیت را با این روش تولید کنند تا در کامپیوترهای کوانتومی مورد استفاده قرار دهند.
محققان این پروژه قصد دارند در قالب پروژه مشترک، الکترونیک CMOS کرایوژنیک را برای ساخت کیوبیت مبتنی بر نقاط کوانتومی مورد استفاده قرار دهند. پیش‌بینی می‌شود که این فناوری بتواند برای ساخت کامپیوتر مورد استفاده قرار گیرد.

نتایج این پروژه در نشریه Nature Communication به چاپ رسیده است.