Infineon è uno dei pionieri nell’ambito della tecnologia di calcolo quantistico. L’informatica quantistica e la sua più ampia applicazione sono ancora agli inizi e il potenziale di creazione di valore dell’applicazione del calcolo quantistico è enorme.
In questo campo gli scienziati stanno percorrendo tre strade per l’implementazione tecnico-fisica dei qubit (bit quantistico, ndr) – qubit superconduttori, qubit basati su trappola ionica e qubit di spin a base di silicio – e Infineon è attiva in tutti e tre gli approcci.
L’azienda contribuisce infatti ai progetti finanziati GEQCOS per i qubit superconduttori, PIEMONS per il calcolo quantistico basato su trappole ioniche e al progetto Quasar, che si concentra sugli spin qubit a base di silicio. Questo progetto è finanziato dal Ministero Federale Tedesco dell’Istruzione e della Ricerca (BMBF) come parte del programma di finanziamento “Tecnologie quantistiche – dalla ricerca di base al mercato”.
“Un vantaggio fondamentale è che gli spin qubit basati su silicio sono robusti, veloci e allo stesso tempo hanno un eccellente potenziale di ridimensionamento”, afferma Claus Dahl, Direttore Automotive Sense and Control di Infineon Dresden.
L’obiettivo del progetto Quasar è la creazione di un processore quantistico a semiconduttore basato sullo scambio di elettroni (“shuttle”) e da realizzare con la tecnologia disponibile in Germania. All’iniziativa lavorano, oltre a Infineon, gli scienziati del Forschungszentrum Jülich, gli istituti della Fraunhofer-Gesellschaft e dell’Associazione Leibniz, le università di Ratisbona e Costanza, la start-up quantistica HQS.
Nei qubit a base di silicio, le informazioni quantistiche sono codificate dallo spin degli elettroni. Questi elettroni si trovano nei cosiddetti punti quantici, speciali strutture semiconduttori nella gamma dei nanometri. Per l’interazione tra i qubit devono essere usati nuovi elementi di interconnessione, bus quantistici che consentiranno il trasporto di elettroni in modo controllato su distanze fino a circa 10 micrometri, senza perdere le informazioni quantistiche.
Il progetto Qlsi
Infineon Dresden sta partecipando anche al progetto Quantum Large-Scale Integration with Silicon (QLSI) dell’European Quantum Flagship, avviato nel settembre 2020. Insieme ai partner del progetto Quasar e ad altre istituzioni europee, Infineon sta ricercando un approccio di fabbricazione compatibile per qubit semiconduttori. Il progetto QLSI è coordinato dall’istituto di ricerca francese per l’elettronica e la tecnologia dell’informazione CEA-Leti.
“In stretta collaborazione con la ricerca accademica, vogliamo aumentare la qualità nella fabbricazione di dispositivi quantistici a un livello compatibile con il settore in questi progetti. Dopo tutto, solo utilizzando i processi standard industriali della tecnologia CMOS in larga misura, le sfide nell’integrazione dei processi possono essere superate”, dice ancora Dahl.
“Se in Germania e in Europa non vogliamo dipendere per questa tecnologia futura esclusivamente dal know-how americano o asiatico, dobbiamo andare avanti con l’industrializzazione ora”, afferma Sebastian Luber, Senior Director Technology & Innovation di Infineon. I progetti di ricerca di Infineon svolgono un ruolo importante nel gettare le basi per l’attuazione dell’attuale iniziativa federale per costruire un computer quantistico “made in Germany”.
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