SureCore将开发低温CMOS量子控制芯片,以此进军量子计算市场

产业资讯 量科网 2021-09-03 16:47

可扩展量子计算机的挑战之一是向所有量子比特提供必要的控制信号,以便它们能够为特定的量子软件程序实现所需的逻辑门操作。对于需要在4K或更低温度下运行的超导和自旋量子比特的量子计算机尤其如此。当前的操作是从位于稀释制冷机外部的室温信号生成和测量电子设备开始,并使用同轴电缆将信号连接到量子比特,同轴电缆会穿过稀释制冷机到达最后的量子比特。

许多公司正在研究一种替代解决方案,通过将控制电子设备移动到稀释制冷机内的几K温度下运行,并放置在非常靠近量子比特的位置,甚至是集成在同一芯片上。这将使硬件开发人员无需通过稀释制冷机布设大量电缆。但开发低温CMOS控制芯片的问题之一是,正常的CMOS工艺仅能在-40℃至125℃(或243–398K)的温度下运行,而在较低温度下运行的晶体管则不同。第二个问题是稀释制冷机在这些非常低的温度下的冷却能力非常有限。

SureCore是英国谢菲尔德的一家公司,该公司专门为需要这些功能的SoC开发人员提供超低功耗CMOS IP和设计服务。SureCore已决定通过开发能在4K(-269℃)温度下运行的低功耗低温CMOS IP进军量子计算市场,以供在稀释制冷机内使用。他们将与代工厂合作伙伴和行业合作伙伴一起对晶体管进行表征,以开发在这种低温下运行的控制芯片。并将利用他们现有的超低功耗SRAM技术开发一个被称之为CryoMem的版本。

还有其他公司也在研发这种低温CMOS方法。特别是,英特尔和Qutech合作在今年2月份的ISSCC会议上推出了一款名为Horse Ridge II的芯片,微软也在1月份在《自然》杂志上发表了一篇关于他们自己版本的低温CMOS控制芯片的论文。然而,这两家公司都没有透露任何想外部客户销售该芯片的意图,因此SureCore的技术可以为其他需要对其控制电子设备采用类似cryo-CMOS方法的公司提供解决方案。(编译:Qtech)