Intel maakt quantumchips van silicium
Het is Intel gelukt om silicium zo puur te maken dat het bruikbaar is voor quantumcomputers. Bovendien heeft het bedrijf een manier gevonden om het materiaal op de standaard wafers uit de chipindustrie te deponeren. Daarmee wordt het maken van een quantumchip in theorie makkelijker en beter schaalbaar.
Silicium gold lange tijd als een onmogelijk materiaal voor quantumchips. Het bevatte teveel defecten (verontreinigingen) om te kunnen gebruiken als quantumchip-materiaal. Omdat het bij die chips gaat om het manipuleren van individuele atomen, mogen er geen verontreinigingen in het omringende materiaal zitten.
Verontreiniging
De afgelopen jaren hebben bedrijven als Intel de productiemethoden echter geperfectioneerd. Daardoor is puur, verontreiniging-vrij silicium nu wél mogelijk. Dit doet men door het silicium om te zetten in een gas en dat gas vervolgens via een destillatieproces van verontreiniging te ontdoen. Die techniek bestaat al langer, maar Intel zegt dat het proces nu zó goed te beheersen dat het pure silicium dat overblijft geschikt is voor quantumtoepassingen.
Onderzoekers en industrie zijn blij met het pure silicium, want het is een materiaal waar ze bijna alles van weten. Het wordt immers al decennia lang in de chipindustrie gebruikt, waardoor producenten voor het maken van de quantumchips het wiel niet opnieuw hoeven uit te vinden.
Met precisie deponeren
Er bleven echter genoeg uitdagingen. Los van het purificatieproces moesten chipbouwers ook ontdekken hoe dat silicium op een ondergrond te deponeren. Dat gebeurt doorgaans op wafers, waar het halfgeleidermateriaal voor laagje op wordt gedeponeerd en bewerkt. Dat deponeren moet bij de quantumchip heel secuur gebeuren en vereist dus een hoge precisie. Intel zegt nu dat zij die precisie onder de knie heeft, mede dankzij een samenwerking met de onderzoeksinstituut Qutech in Delft.
Met de twee stappen wordt massaproductie van quantum-chips mogelijk. Nu is het echter nog niet zo ver. Zelfs met puur silicium en een goede deponeringsmethode zijn de quantumchips vaak onstabiel, waardoor ze niet betrouwbaar genoeg zijn. De volgende stap voor quantumcomputerbouwers is om methoden te vinden die de chips stabieler maken.