多角的アプローチにより、量子コンピューティング開発の可能性が向上 － インフィニオンが複数のイニシアチブとプロジェクトに参画

2021/02/24 | マーケットニュース

  • 2021年2月24日、ミュンヘン（ドイツ）
     
    インフィニオンテクノロジーズ（FSE：IFX / OTCQX：IFNNY）は、量子コンピューティングの研究と開発に対するオープンなアプローチで知られる業界のパイオニアの1つです。未来のスーパーコンピュータの技術基盤の発展を、3つの有望な手段を用いて推進しています。高い評価を受けている複数の研究機関に加えて、現在は、国やヨーロッパが出資するプロジェクトにも業界パートナーとして参加しています。
     
    より良い量子コンピューティング技術を求める競争は、今もなお続いています。基本的に科学者たちは、重要な基本要素である量子ビットの物理的および技術的実装に向けて、3つの道（超伝導量子ビット、イオントラップベースの量子ビット、シリコンベースのスピン量子ビット）を追求しています。インフィニオンは、産業実装の可能性を秘めた3つのアプローチすべての研究と開発を行っています。また、半導体や業界に関する専門知識を、国が出資する超伝導量子ビット研究プロジェクトの GEQCOSや、イオントラップベースの量子コンピューティング研究プロジェクトの PIEDMONSなど、複数の量子技術関連コンソーシアムに提供しています。インフィニオンは現在、シリコンベースのスピン量子ビットに焦点を当てた QUASARプロジェクトにも協力しています。このプロジェクトは、資金援助プログラム「量子技術 － 基礎研究から市場まで」（契約番号：13N15656）の一環として、ドイツ連邦教育研究省（BMBF）から資金提供を受けています。
     
    QUASARプロジェクトは、今後4年間で量子プロセッサの工業生産の基盤を築くことを目標としています。電子交換（「シャトル」）に基づく半導体量子プロセッサの開発を、ドイツの技術で実現することを目指しています。この目標達成のために、ユーリヒ総合研究機構、フラウンホーファー研究機構およびライプニッツ協会傘下の研究所、レーゲンスブルクおよびコンスタンツの大学、量子スタートアップのHQS、インフィニオン ドレスデンの科学者が、共同で研究に取り組んでいます。プロジェクトの取りまとめは、ユーリヒ総合研究機構が担っています。
     
    「シリコンベースのスピン量子ビットの主な利点は、堅牢で高速であると同時に、優れたスケーリングの可能性を備えていることです。」と、インフィニオン ドレスデンのオートモーティブ センス & コントロール担当ディレクターのクラウス ダールは述べています。
     
    シリコンベースの量子ビットでは、量子情報は電子のスピンによって符号化されます。これらの電子は、いわゆる量子ドットと呼ばれる、ナノスケールの特殊構造の半導体に配置されています。量子ビット間の相互作用には、新しい相互接続素子を使用します。これらのいわゆる量子バスにより、最大約10マイクロメートルの距離にわたって、量子情報を維持したまま、制御された方法で電子を輸送することが可能になります。インフィニオンは、アーヘン工科大学の量子科学者と協力して、対応する量子プロセッサのスケーラブルなアーキテクチャに対するプロセスエンジニアリングアプローチをすでに開発しています。
     
    インフィニオン ドレスデンは、2020年9月に開始されたヨーロッパの量子フラッグシップの「シリコンを用いた量子大規模集積回路」（ QLSI）プロジェクトにも参加しています。インフィニオンは、QUASARプロジェクトや他のヨーロッパ機関のパートナーと協力し、業界互換性を持つ半導体量子ビットの製造アプローチを研究しています。QLSIプロジェクトは、フランスの原子力・代替エネルギー庁（CEA）の附属機関である電子情報技術研究所（Leti）が調整役を担っています。
     
    ダールは、次のように説明しています。「これらのプロジェクトでは、学術研究と産業研究の緊密な協力により、量子デバイスの製造品質を業界互換レベルにまで引き上げたいと考えています。結局のところ、複雑な製品にスケールアップする際のプロセス統合の課題は、CMOS技術の業界標準プロセスを大いに活用することによってのみ克服できるのです」
     
    ヨーロッパの価値創造の可能性を切り開く
    インフィニオンのテクノロジー＆イノベーション担当シニアディレクターであるセバスチャン ルーバーは、次のように述べています。「ドイツ、ヨーロッパのメーカーである私たちが、この未来技術の開発をアメリカやアジアのノウハウだけに頼らず推進するには、今すぐ産業化を進めなければなりません。量子コンピューティングとその応用の拡大は、まだ初期段階にあります。技術分野の競合企業の中で、ビジネスと社会のデジタル化に向けて独自のノウハウで新しい次元を切り開ける企業が、これを成し遂げることができます。量子コンピューティングの応用という価値創造の可能性は、技術そのものよりも何倍も大きいです。インフィニオンの研究プロジェクトは、現在の連邦イニシアチブを実施するための基盤を整え、『ドイツ製」量子コンピュータの開発を推進します。」
     
    QUASAR プロジェクトのパートナー
    HQS 量子シミュレーション (HQS Quantum Simulations GmbH) は、従業員18人が所属するKITスピンオフであり、量子力学的材料シミュレーションに重点を置いています。HQSは、BASF、BOSCH、Merckなどの企業と材料および化学品分野で協力しています。
    フラウンホーファー応用固体物理研究所 (Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics) は、量子技術と電子システムのためのハードウェアを開発しています。コアコンピタンスは、材料研究、設計および技術開発、（極低温）測定技術から回路およびシステムまで、多岐にわたっています。
    ライプニッツ革新的マイクロエレクトロニクス研究所 (Leibniz Institute for Innovative Microelectronics) は、シリコンベースの高周波回路および技術、新素材などの研究開発を行っています。また、200mmラインのプロトタイプ製造も手掛けています。
    ライプニッツ結晶成長研究所 (Leibniz Institute of Crystal Growt) は、固体結晶、エピタキシャル薄膜、ナノ構造の成長を専門としています。同位体的に純粋な28Si結晶の開発と特性評価は、特筆に値します。
    インフィニオン テクノロジーズ ドレスデンは (Infineon Technologies Dresden GmbH & Co. KG) 、約2,700人の従業員を擁し、ドイツで最も近代的で最大級の半導体開発および生産拠点の1つです。インフィニオン ドレスデンには、約50の異なるテクノロジーをカバーし、高度に自動化された2つの生産ラインがあります。インフィニオン テクノロジーズは、ポスト量子暗号だけでなく、イオントラップ、超伝導体、SiGe量子井戸に基づくアプローチなどのさまざまな量子ハードウェアの概念にも、戦略的に関与しています。量子ハードウェアの調査は、ドレスデンで行われています。
    フラウンホーファー フォトニックマイクロシステム研究所のナノ電子技術センター (Fraunhofer IPMS-CNT )  は、革新的なデバイスとテクノロジーをCMOSプラットフォームに統合することを目指し、研究に取り組んでいます。40を超える業界標準のプロセス設備と包括的な分析機能を備え、業界のプロジェクトパートナーの生産ラインと緊密に連携しています。
    JARA 情報研究所 (JARA Institute for Information) は、ユーリヒ総合研究機構とアーヘン工科大学に拠点を置いています。ヘンドリック ブルーム教授とラーズ シュライバー博士が率いる実験グループは、半導体量子ビットの製造、コヒーレント操作、モデリングにおいて長年の経験を有しています。これらのスケーラビリティの向上は、研究の焦点の1つです。
    グイド ブルカルド教授が率いる コンスタンツ大学の凝縮系物質理論および量子情報研究室 (Chair of Condensed Materie Theory and Quantum Information at the University of Konstanz) は、固体システムの量子コンピューティングの分野において、特に半導体のスピンと二次元材料の研究を長い間行ってきました。
    ドミニク ブジャール教授が率いる レーゲンスブルク大学（UR）の「エピタキシャルナノ構造」グループ ("Epitaxial Nanostructures" group at the University of Regensburg) は、半導体ナノ構造における量子効果を調査しています。分子線エピタキシー、ナノオプティクス、電気、量子輸送、特に28Si / SiGeベースのハイブリッド構造とスピン量子ビットに焦点を当てています。
     
    QLSI プロジェクトのパートナー
    Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives – https://www.cea.fr & https://www.leti-cea.fr
    Technische Universiteit Delft – http://www.qutech.nl/
    Centre National de la Recherche Scientifique – https://neel.cnrs.fr
    Interuniversitair Micro-Electronica Centrum vzw – https://www.imec-int.com/en/quantum-computing
    Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO – https://www.tno.nl/en/focus-areas/industry/roadmaps/semiconductor-equipment/quantum-technology/
    Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung e.V. – https://www.iaf.fraunhofer.de/en and www.ipms.fraunhofer.de
    University of Copenhagen – http://www.ku.dk and http://www.qdev.dk
    University College London – https://www.ucl.ac.uk/quantum/
    Forschungszentrum Jülich GmbH - http://www.fz-juelich.de
    University of Basel – http://www.unibas.ch
    University of Twente – www.utwente.nl/en & www.utwente.nl/quantum
    HITACHI – https://www.hitachi.eu/en-gb
    University of Konstanz – https://www.burkard.uni-konstanz.de
    IHP Leibniz-Institut für Innovative Mikroelektronik – https://www.ihp-microelectronics.com/en/start.html
    BULL SAS – https://www.atos.net/qlm
    STMicrolectronics SA– https://www.st.com
    Infineon Technologies Dresden GmbH & Co. KG – https://www.infineon.com/cms/dresden/en
    Quantum Motion Technologies Ltd – https://quantummotion.tech
    SOITEC S.A.– https://www.soitec.com/fr/

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