AI & computing › Kwantumcomputing & AI-hybrides
IBM-initiatief Anderon lanceert eerste ontwerpkit voor supergeleidende kwantumchips
Het Amerikaanse kwantumfoundry-initiatief Anderon, onderdeel van techgigant IBM, heeft zijn eerste ontwerpkit voor supergeleidende kwantumchips uitgebracht. Met dit zogeheten Process Design Kit kunnen ontwikkelaars kwantumcircuits sneller en betrouwbaarder laten produceren op Anderons fabricagelijn voor wafers van 300 millimeter. Het pakket moet de kloof dichten tussen slimme chipontwerpen en daadwerkelijke massaproductie.
In de gewone chipindustrie gebruiken ontwerpers al decennia zogeheten Process Design Kits: digitale bouwpakketten vol kant-en-klare onderdelen en rekenregels, zodat een nieuw chipontwerp ook echt gemaakt kan worden in een fabriek. Voor kwantumchips bestond zo'n pakket nog niet. Anderon, een kwantumfoundry-initiatief van IBM in de Verenigde Staten, claimt nu de eerste ontwikkelaar te zijn die dit wel aanbiedt voor supergeleidende kwantumtechnologie. Supergeleidende chips zijn op dit moment een van de meest gebruikte manieren om qubits te maken, de rekeneenheden van een kwantumcomputer.
Van los ontwerp naar seriematige productie
Anderon benadrukt dat de groei van de kwantumsector niet alleen draait om steeds betere chipfabrieken, maar ook om de juiste gereedschappen voor ontwerpers. Zonder gestandaardiseerde bouwstenen moet elk laboratorium of bedrijf zelf uitzoeken hoe een ontwerp zich gedraagt in de praktijk, wat tijd en geld kost en de kans op fouten vergroot. Met de nieuwe ontwerpkit wil Anderon die onzekerheid wegnemen, zodat onderzoekers en bedrijven hun kwantumchips efficiënter kunnen voorbereiden voor productie op grote schaal.
Wat zit er in het pakket
De ontwerpkit bevat onderdelen voor het volledige aanbod van Anderons fabricageplatform voor wafers van 300 millimeter, de ronde siliciumschijven waarop chips worden gemaakt. Concreet gaat het om bouwstenen voor qubits, voor zogeheten I/O-componenten die signalen tussen chiponderdelen en de buitenwereld routeren, en voor versterkers en filters die nodig zijn om kwantumsignalen nauwkeurig uit te lezen en aan te sturen. Daarnaast levert Anderon een referentieontwerp waarmee ontwikkelaars kunnen controleren of hun chip voldoet aan een basisniveau van coherentie, de tijdsduur waarin een qubit zijn kwantumtoestand behoudt zonder verstoord te raken. Ook zitten er elektromagnetische parameters bij, nodig om het gedrag van een ontwerp vooraf te simuleren voordat het daadwerkelijk wordt geproduceerd.
IBM's belang bij een eigen kwantumfoundry
Anderon is geen zelfstandig bedrijf, maar een initiatief van IBM dat voortbouwt op decennia aan ervaring met chipfabricage en kwantumonderzoek. Het doel is een binnenlandse Amerikaanse productiecapaciteit voor kwantumhardware op te bouwen, vergelijkbaar met hoe gewone chipfabrieken halfgeleiders produceren voor de hele technologie-industrie. Door zelf een stabiel aanbod van kwantumwafers te leveren, wil IBM via Anderon een bredere kwantumketen in de Verenigde Staten ondersteunen, van sensoren tot communicatieapparatuur en rekenkracht. De nieuwe ontwerpkit is voorlopig alleen beschikbaar via een licentieovereenkomst voor vroege gebruikers. Anderon noemt de release zelf een belangrijke stap in de opbouw van infrastructuur voor een volgende fase van supergeleidende kwantumcomputers, waarin ontwerp en fabricage beter op elkaar aansluiten.
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Een gestandaardiseerde ontwerpkit maakt het voor meer bedrijven en onderzoeksgroepen mogelijk om kwantumchips te ontwerpen zonder zelf een fabriek te bouwen, net zoals gewone chipontwerpers afhankelijk zijn van grote foundries. Als dit model aanslaat, kan het de ontwikkeling van bruikbare kwantumcomputers versnellen doordat ontwerp en productie niet langer losse, onzekere stappen zijn.
- Process Design Kit (PDK)
- Een digitaal pakket met kant-en-klare bouwstenen en regels waarmee ontwerpers een chip kunnen maken die ook echt in een fabriek geproduceerd kan worden.
- Kwantumfoundry
- Een fabriek die gespecialiseerd is in het produceren van kwantumchips voor andere bedrijven of onderzoeksinstellingen.
- Qubit
- De basiseenheid van informatie in een kwantumcomputer, te vergelijken met een bit in een gewone computer, maar met kwantumeigenschappen.
- Supergeleidende qubit
- Een type qubit gemaakt van materialen die bij extreem lage temperaturen stroom zonder weerstand geleiden.
- Wafer (300 millimeter)
- Een ronde schijf van halfgeleidermateriaal waarop chips worden gefabriceerd; 300 millimeter is een gangbaar formaat in de reguliere chipindustrie.
- I/O-componenten
- Onderdelen die signalen tussen een chip en de buitenwereld routeren (input/output).
- Coherentie
- De tijdsduur waarin een qubit zijn kwantumtoestand behoudt voordat verstoringen die toestand verstoren.
- Elektromagnetische parameters
- Technische waarden die beschrijven hoe elektromagnetische signalen zich in een ontwerp gedragen, gebruikt om een chip vooraf te simuleren.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.
