Сейчас уже почти нет сомнений в том, что квантовые компьютеры совсем скоро потеснят используемые всеми вычислительные машины. Многие ученые мира работают в этой области. Компания Intel создала микроскопический квантовый чип, который был изготовлен на ее фабрике в Орегоне. Это самая маленькая система, созданная этими специалистами.
Описание квантового микрочипа
Intel Corporation (Интел) — это американская технологическая компания и крупнейший производитель электронных устройств и компьютерных компонентов. Количество сотрудников около 120 тысяч человек. Ее заводы (полтора десятка) находятся во многих странах мира:
- В США;
- Китае;
- Ирландии;
- Израиле;
- Германии и других.
Недавно компания начала тестирование миниатюрных чипов на спиновых кубитах. Этот квантовый компьютерный чип намного меньше ластика, который крепится на кончик карандаша. Его кубиты (иначе их можно назвать квантовыми битами) настолько малы, что по-настоящему рассмотреть их можно через электронный микроскоп.
Диаметр обыкновенного человеческого волоса может разместить в себе полторы тысячи таких кубитов. В чипе они заменяют транзисторы, которые являются основными элементами обычного компьютера. Кубит этого чипа имеет всего один вращающийся электрон, который и является основой всех сложных вычислений, и именно он делает этот крошечный чип мощнее даже самого лучшего суперкомпьютера, а возможности обычных транзисторов при этом уменьшаются во много раз.
Единственным минусом миничипов является то, что работают они только при очень низкой температуре: намного холоднее, чем в открытом космосе.
Зато на поверхности одного чипа может находиться любое количество отдельных квантовых бит — до нескольких сотен миллиардов.
Специфика производства
Изготовление микрочипов — процесс сложный и состоит из 5 этапов, но если иметь в виду мелкие операции, то их насчитывается до трехсот. Длительность всего производственного цикла может составлять около нескольких недель. Все начинается с обработки кремниевых пластин полупроводников, которые должны быть хорошо очищены с помощью газового травления. На следующем этапе наращивают слой полупроводника, осаждая атомы на подложку, затем он легируется. На третьем этапе предполагается фотолитография поверхности, а далее путем добавления активных примесей кремний разделяют на зоны p и n.
Затем идет формирование контактов и пассивных элементов полупроводниковой пластины. Дорожки создаются вакуумным напылением очень тонкого металлического слоя, а для резисторов и конденсаторов добавляют оксиды ценных сплавов. После этого пластину очищают и отправляют в центрифугу для просушки.
Завершающим этапом является тестирование полупроводниковых пластин при помощи зондовых головок.
Потом они разрезаются на кристаллы, к ним крепят контакты и герметично упаковывают.
