Imec heeft als eerste ter wereld een qubit (kwantumbit) vervaardigd met behulp van High NA EUV-lithografie, de meest geavanceerde techniek voor chipproductie. De doorbraak moet de weg vrijmaken voor de industriële opschaling van kwantumcomputers, zo meldt het onderzoekscentrum dinsdag in een persbericht.

Qubits zijn de basisbouwstenen of vormen de basisrekeneenheden van kwantumcomputers. Voor toepassingen zoals medicijnontwikkeling of het simuleren van complexe natuurkundige processen kunnen ze in theorie veel krachtiger zijn dan klassieke computers. Om dergelijke systemen bruikbaar te maken, zijn echter miljoenen stabiele en nauwkeurig aanstuurbare qubits nodig.
Daarvoor zet imec in op silicium-kwantumdot-spin-qubits, een technologie die compatibel is met bestaande chipproductieprocessen. Zo kan worden voortgebouwd op decennialange kennis en infrastructuur uit de halfgeleiderindustrie.
Met de High NA EUV-technologie slaagde imec erin een functionerend netwerk van qubits te fabriceren met openingen van slechts 6 nanometer. Volgens projectleider en kwantumintegratie-ingenieur Sofie Beyne levert de techniek uitzonderlijk nauwkeurige en uniforme patronen op, wat essentieel is om storingen door omgevingsruis te beperken.
"Met onze resultaten tonen we aan dat High NA EUV ingezet kan worden om deze qubits nauwkeuriger te maken, wat elementair is voor hun betrouwbaarheid", zegt programmadirecteur Quantum Computing Kristiaan De Greve.
Voor het onderzoek werden wafers verwerkt in het gezamenlijke High NA-labo van imec en ASML in het Nederlandse Veldhoven. Nu ook in Leuven een High NA-machine wordt geïnstalleerd, bereiden de imec-onderzoekers de volgende stappen richting industriële opschaling voor.
De geavanceerde lithografietechniek is ook van belang voor toekomstige generaties geheugen- en rekenchips in het AI-tijdperk. Tegelijk kan High NA EUV een sleutelrol spelen in de ontwikkeling van hardware voor kwantumcomputers.