新しい技術はシリコンカーバイドウエハから量子ビットを作成できる可能性がある

シカゴ大学の研究者たちは、市販のシリコンカーバイドウエハーの欠陥から量子ビットを生成できる可能性のある技術を発見しました。これは、市販のツールを用いて量子ビットをスケーラブルに生成する方法となる可能性があります。

Science誌に掲載され、IEEE Spectrum誌でも報じられたように、研究者たちはシリコンカーバイド（SiC）ウエハーに電子ビームを照射しました。これにより、単一の電子スピンとして振る舞う欠陥が生成され、電気的、光学的（レーザーを使用）、そして磁気的に操作することが可能になりました。基本的に、これらの欠陥は電子を室温で閉じ込めるケージとして機能します。電子スピンは電子固有の特性であり、量子ビットとして利用することができます。個々の電子スピンは、最大1ミリ秒間情報を保持できます。

「我々のアプローチは、今日のナノエレクトロニクスを製造している約1兆ドル規模の米国産業を活用できるかどうか、そしてその技術を転換できるかどうかを見極めることだ」と、研究者の一人でシカゴ大学の分子工学教授であるデビッド・アウシャロム氏はIEEEに語った。 

しかし、研究者たちの研究はまだ初期段階にあり、実際に動作する量子コンピュータはおろか、証明可能な量子ビットさえも存在しない。

この研究は、インテルが量子コンピュータを構築する2つのアプローチのうちの1つに類似しているように思われます。このアプローチは、インテルの標準300mm CMOSウェハラインで製造されたスピン量子ビットを利用します。違いは、インテルが炭化シリコンではなくシリコンウェハを使用している点です。インテルは2018年にこのチップのテストを発表し、12月には量子チップ用の制御チップも開発しました。