인텔은 새로운 양자 연구 칩으로 12큐비트 실리콘 칩인 터널 폴스(Tunnel Falls)를 공개하고 양자 연구 커뮤니티에 제공한다고 19일 발표했다. 더불어 인텔은 양자 컴퓨팅 연구 발전을 위해 국가 차원의 양자 정보 과학(QIS) 연구 센터인 메릴랜드 대학교 칼리지 파크 큐비트 공동 연구소(LQC)의 물리 과학 연구소(LPS)와 협력한다고 밝혔다.

인텔은 컴퓨팅 파운드리용 큐비트(QCF) 프로그램의 일환으로 미 육군 연구소를 통해 LQC와 협업해 인텔의 새로운 양자 칩을 연구 실험실에 제공하고 있다. LQC와의 협력을 통해 연구진은 스핀 큐비트의 확장된 어레이와 함께 실제 작업 경험을 쌓을 수 있어 실리콘 스핀 큐비트의 대중화를 이끌 것으로 기대된다. 해당 프로젝트는 인력 개발을 강화하고 새로운 양자 연구의 가능성을 열며, 전반적인 양자 생태계를 확대하는 것을 목표로 한다.

프로그램에 참여한 최초 양자 연구소는 LPS, 샌디아 국립 연구소, 로체스터 대학교, 위스콘신-메디슨 대학교다. LQC는 인텔과 협업해 더 많은 대학과 연구소가 터널 폴스를 이용할 수 있도록 노력할 예정이다. 실험에서 수집된 정보는 커뮤니티에 공유돼 양자 연구를 발전시키고 인텔이 큐비트 성능과 확장성을 개선하는 데 도움이 될 것이다.

한편 터널 폴스는 인텔이 연구 커뮤니티에 공개한 최초의 실리콘 스핀 큐비트 디바이스다. D1 제조 시설의 300밀리미터 웨이퍼에서 제조된 이 12큐비트 소자는 극자외선(EUV), 게이트 및 접촉 처리 기술 등 인텔의 최첨단 트랜지스터 산업 제조 역량을 활용한다. 실리콘 스핀 큐비트에서 정보(0/1)는 단일 전자의 스핀(위/아래)에 인코딩된다. 각 큐비트 장치는 본질적으로 단일 전자 트랜지스터이므로 인텔은 표준 상보형 금속 산화물 반도체(CMOS) 논리 공정 라인에서 사용되는 것과 유사한 흐름을 사용해 이를 제조할 수 있다.

동시에 인텔이 첨단 CMOS 제조 라인을 활용하면 혁신적인 공정 제어 기술을 사용해 수율과 성능을 구현할 수 있다. 일례로 터널 폴스 12큐비트 디바이스는 웨이퍼 전체에 걸쳐 95%의 수율과 CMOS 논리 공정과 유사한 전압 균일성고 및 각 웨이퍼는 24,000개 이상의 퀀텀닷 디바이스를 제공한다. 

인텔은 터널 폴스를 기반으로 한 차세대 양자 칩을 개발 중이며 오는 2024년에 공개할 예정이다.