CEA-Leti 团队为量子比特的大规模集成铺平了道路，这对于实现量子霸权至关重要

主页 > 媒体 > CEA-Leti团队为量子比特的大规模集成铺平道路，这对于实现量子优势至关重要

摘要：
CEA-Leti的科学家们使用内部倒装芯片工艺和内部开发的芯片对晶片3D互连技术，为大规模集成Si自旋量子位开辟了道路。

CEA-Leti团队为量子比特的大规模集成铺平了道路，这对于实现量子优势至关重要

法国格勒诺布尔| 发表于10年2021月XNUMX日

在2020年电子系统集成技术大会（ESTC）上发表的一篇论文中，研究小组报告了由3D互连制成的芯片组件在低温下的初步电学特性，这些组件如SnAg微凸块和来自Cu / SiO2混合键合工艺的直接Cu键合焊盘。论文“在低于开尔文的温度下进行量子计算的晶片对晶片3D互连”在虚拟事件中获得了最佳论文奖。

该项目着手验证使用CEA-Leti开发的这些现有管芯到晶片工艺的技术，以构建能够在低于1K的温度下可靠运行的互连，在该温度下量子位（量子位）可以最佳地运行。主要目标是在Si自旋qubit器件所需的工作条件下对这些互连的机械和电气性能进行鉴定，并为电阻数据设置参考，以允许进行进一步的系统设计。

该项目还标志着量子器件的封装策略首次被证明具有与不使用铟凸块的大批量生产兼容的互连。铟凸点互连确实确实名义上用于需要低温的应用，例如红外探测器，以及最近的超导量子位。铟的柔软度可适应温度变化产生的机械应力。谷歌和麻省理工学院的研究人员最近使用铟凸块演示了承载超导量子位的全功能量子多芯片组件。

与CMOS技术兼容

量子比特是量子信息的基础，可以用各种各样的材料系统制成。但是，当涉及到大规模集成这一关键问题时，可能的选择范围就大大缩小了。硅自旋量子位体积小，并且与CMOS技术兼容。因此，与其他类型的量子位相比，它们为大规模集成提供了优势。

该论文的作者之一坎迪斯·托马斯说，对于硅自旋量子位来说，量子硅格勒诺布尔项目的重点是对集成和封装策略以及互连的选择没有强烈的超导要求。与超导量子位相比，材料限制不那么重要，因此可以预见到更大范围的互连，例如SnAg微凸块和来自Cu / SiO2杂化结合工艺的直接结合的Cu焊盘。 SnAg微型凸块具有被广泛用于3D IC领域的优势，其制造工艺在CEA-Leti众所周知，其最新工艺间距可低至20μm。研究Cu / SiO2杂化键合的动机在于其高分辨力潜力，其间距在晶圆间技术研究所已证明可低至1µm。
实现量子至上

托马斯说，这些互连技术的可靠运行提供了两种附加选择，可以将芯片与倒装芯片工艺进行混合，以用于量子计算或需要低温的任何其他应用。 SnAg微凸块和直接Cu键合焊盘可用于未来量子器件封装的不同部分，具体取决于间距和连接芯片类型的需求。
Thomas继续说，这种为量子芯片集成而设计的新封装方法为量子位的大规模集成铺平了道路，这是实现量子至上的必要条件。直接键合将使我们在Si自旋量子位的大规模集成策略中走得更远。
为了实现量子至上，即证明可编程量子设备可以解决任何经典计算机都无法在任何可行的时间内解决的问题，需要通过在次开尔文温度下起作用的3D架构大规模集成量子位。

CEA-Leti团队的下一步是使用这些3D互连技术将具有量子位的芯片与多芯片模块混合，并验证互连本身以及相关的互连制造和堆叠过程不会影响或损害量子位的性能。

####

欲了解更多信息，请点击此处

联系方式：
新闻联络人

活动机构

+ 33 6 74 93 23 47

如果您有意见，请联系我们给我们。

新闻稿的发布者，而不是7th Wave，Inc.或Nanotechnology Now，仅对内容的准确性负责。

书签：