高NA EUVリソグラフィで量子デバイス作製、imec：研究段階から大規模システムへ

imecは、高開口数（NA）の極端紫外線（EUV）リソグラフィを用いて作製した量子ドット量子ビットデバイスの概要について、開催中のITF（Imec Technology Forum）Worldで発表した。imecによれば、高NAのEUVリソグラフィを用いて作製された「世界初」の集積型ハードウェアデバイスになるという。

[馬本隆綱，EE Times Japan]

理論上は数百万個の量子ビットを単一チップ上に集積可能

　imecは2026年5月、高開口数（NA）の極端紫外線（EUV）リソグラフィを用いて作製した量子ドット量子ビットデバイスの概要について、開催中のITF（Imec Technology Forum）Worldで発表した。imecによれば、高NAのEUVリソグラフィを用いて作製された「世界初」の集積型ハードウェアデバイスだという。

　シリコン量子ドットのスピン量子ビットは、「産業向け量子ビット」と呼ばれている。シリコンのナノ構造（ゲート層）内部に電子を閉じ込める。このスピン状態が量子情報の格納に用いられる。製造はCMOSプロセスと高い互換性があり、産業用途での量子プラットフォームとして注目されている。

　ただ、環境ノイズを抑えるには、ゲート間の隙間を最小限にとどめる必要がある。こうした中でimecは、隙間がわずか6nmという量子ビットネットワークを製造することに成功した。この技術を用いると理論上は数百万個の量子ビットを単一チップ上に集積することが可能だという。

　imecはこれまで、CMOS互換プロセスによって試作した量子デバイスについて、低い電荷ノイズと安定した量子ビット動作が可能なことを証明してきた。今回は製造プロセスに高NA EUVリソグラフィを導入して、デバイスを開発した。これにより、「量子デバイスは実験室での研究段階から、300mmファブに対応した大規模システムに発展させることが可能になる」（imec）とみている。

高NAのEUVリソグラフィを用いて製造した、動作可能な量子ビットアレイ［クリックで拡大］ 出所：imec