Des percées importantes ont été réalisées dans la préparation de films de diamants de niveau quantique

Le 4 septembre, la société de calcul quantique IonQ (NYSE: IONQ) et Synthetic Diamond Leader Element a annoncé conjointement une percée importante dans la préparation des films de diamant de qualité quantique. Cette réalisation n'est pas seulement une progression importante dans les domaines de l'informatique quantique et des réseaux quantiques, mais montre également une perspective plus large de matériaux de diamant dans les futurs applications de semi-conducteur et de nouvelles appareils.

 

Percée: le film de diamant de niveau quantique atteint la compatibilité Fab Wafer

Le plus grand point culminant du film de diamant de niveau quantique de qualité élevé - développé par IonQ et Element Six est sa capacité à être traitée via des processus de fabrication standard de semi-conducteurs. Dans le passé, les dispositifs quantiques avaient des exigences de matériaux extrêmement élevées et les processus connexes devaient souvent rester au niveau du laboratoire, ce qui rend difficile la production à grande échelle. Maintenant, avec les matériaux avancés de l'élément Six et des percées dans la technologie IonQ, les dispositifs quantiques de diamant sont prêts à l'industrialisation pour la première fois.

 

Niccolo de Masi, président et chef de la direction d'IonQ, a déclaré: "Les films de diamant de qualité quantique compatibles avec des Fabs Wafer changeront le paysage des interconnexions photoniques, des processeurs informatiques et des réseaux quantiques. Cette innovation nous permettra de produire des réseaux quantiques élevés - avec des performances cohérentes, conçues pour des réseaux quantiques commerciaux.

 

Siobh á n Duffy, PDG de Element Six, a également souligné que "Synthetic Diamond est l'un des matériaux de plate-forme les plus prometteurs pour la technologie quantique, en particulier dans les champs de détection et de réseautage. Le nouveau processus à couches minces favorisera les grands dispositifs de performance- de dispositifs de performance élevés -

 

La clé de cette percée réside dans deux capacités majeures:

La compatibilité avec les Fabs de plaquettes: les dispositifs quantiques de diamant synthétiques peuvent être produits à l'aide d'un équipement de processus semi-conducteur existant, prenant en charge la fabrication à l'échelle grande- de stockage quantique, de capteurs et d'autres appareils.

 

Intégration hétérogène: les films de diamant peuvent être combinés avec des substrats tels que le silicium et le nitrure de silicium, permettant à des dispositifs de diamant d'être intégrés avec des dispositifs optoélectroniques traditionnels et des couches de contrôle électronique, formant un système de puces hybrides.

IonQ souligne que ce progrès est complémentaire à l'acquisition récente de la technologie de stockage et de stockage quantique par la société, qui accélèrent considérablement sa feuille de route vers des systèmes quantiques tolérants évolutifs et défauts -.

Extension des applications: de l'informatique quantique à la pénétration de domaine croisé

 

Bien que cette percée pointe d'abord la stratégie de calcul quantique et de réseau quantique d'IonQ, sa signification dans l'élargissement de l'application de matériaux de diamant vaut également la peine de prêter attention.

 

Réseaux quantiques et stockage quantique

Les centres de couleurs de vacance azotés (centres NV) en diamant sont le cœur de la réalisation de stockage quantique et de communication quantique. L'échelle des films minces quantiques permet de construire des réseaux de stockage quantique et des nœuds d'interconnexion photonique, jetant une base matérielle pour le futur Internet quantique.

 

Détection de sensibilité élevée

Les défauts du centre de couleur des matériaux de diamant sont également largement utilisés dans le champ de détection, qui peuvent atteindre une détection de sensibilité élevée ultra - des champs magnétiques, des champs électriques et des températures. Si les films minces de qualité quantique peuvent être produits en masse -, il favorisera l'atterrissage de capteurs quantiques de qualité commerciale, qui peuvent être utilisés dans des scénarios de valeur élevés - tels que le diagnostic médical, l'exploration géologique et la protection de la sécurité.

 

Puce intégrée hétérogène

La nouvelle mentionne spécifiquement «l'intégration hétérogène». Cela signifie que le diamant peut fonctionner en synergie avec la photonique en silicium et les appareils de nitrure de silicium sur la même puce. Par exemple, la combinaison du stockage quantique en diamant avec des commutateurs et des modulateurs optiques en silicium pour former une puce de système classique quantique hybride. Ce schéma peut prendre les devants dans l'accélération de l'IA, l'informatique Edge et la communication ultra faible.

 

Gestion thermique et communication optique

Le diamant est réputé pour sa conductivité thermique élevée ultra -. Dans la communication optique et les dispositifs électroniques de puissance, la dissipation de chaleur est un goulot d'étranglement clé qui restreint les performances. Si les films minces de niveau quantique sont industrialisés, il n'est pas exclu qu'ils seront appliqués dans la couche de dissipation de chaleur de modules optiques et de dispositifs d'alimentation de performances élevées, apportant de nouvelles solutions aux industries de communication optique et semi-conducteurs.

 

Outlook: Période des fenêtres clés pour l'industrialisation du diamant

La collaboration entre IONQ et Element Six a franchi une étape cruciale dans la transition des matériaux de diamant de la «recherche et développement en laboratoire» aux «processus industriels». Ceci est assez similaire au chemin de l'industrialisation du carbure de silicium et du nitrure de gallium - lorsque les matériaux sont compatibles avec des Fabs à la plaquette et entrent de grandes - la production d'échelle, un nouveau cycle d'industrialisation peut commencer.

 

Pour l'informatique quantique et les réseaux, cela signifie briser progressivement les goulots d'étranglement matériels et se déplacer vers des systèmes quantiques tolérants évolutifs et défauts -. Pour l'industrie plus large des diamants, cette percée montre également l'énorme potentiel de frontières croisées - sur le marché: des informations quantiques, à la détection de sensibilité élevée -, à la communication optique et à la gestion thermique, les limites du diamant se développent constamment.

On peut prévoir qu'au cours des 5 prochaines -} 10 ans, avec la maturité des matériaux et des processus connexes, le diamant devrait passer progressivement de la recherche scientifique à grande échelle - à une utilisation commerciale à grande échelle, devenant une partie importante du système de matériaux "post-ère du silicium post-silicium".

 

À propos d'Ionq

Ionq, Inc. (NYSE: IONQ) est une société mondiale mondiale mondiale de compréhension quantique et de réseautage quantique dédié à fournir des systèmes de performances - élevés pour résoudre les problèmes les plus complexes du monde. Les ordinateurs quantiques existants d'Ioniq, Ioniq Forte et Ioniq Forte Enterprise, sont ses systèmes de génération les plus avancés, qui ont aidé les clients et les partenaires, notamment Amazon Web Services, AstraZeneca et Nvidia à obtenir une amélioration des performances de 20 fois.

L'entreprise accélère sa feuille de route technologique et prévoit de livrer l'ordinateur quantique le plus fort du monde avec 2 millions de qubits d'ici 2030, ce qui stimule l'innovation dans des domaines tels que le développement de médicaments, la science des matériaux, la modélisation financière, la logistique, la cybersécurité et la défense. Les progrès d'IonQ dans le domaine du réseau quantique en font également un leader dans la création d'Internet quantique.

 

À propos de l'élément six

L'élément Six appartient au groupe De Beers et est un leader mondial de la conception, du développement et de la production de solutions matérielles avancées pour les diamants synthétiques. La société possède de grandes installations de production aux États-Unis, au Royaume-Uni, en Irlande, en Allemagne et en Afrique du Sud, avec des opérations réparties à travers le monde.

 

Depuis 79 ans, Element Six a constamment exploré de nouvelles possibilités en utilisant les propriétés extrêmes des diamants synthétiques, en réalisant des percées dans des domaines tels que la photonique, l'acoustique, la transmission de puissance, le traitement de l'eau, la gestion thermique et la détection. Ses solutions de matériaux avancées sont largement utilisées dans plusieurs industries, notamment la fabrication et la coupe et la coupe de l'électronique automobile et grand public, ainsi que des composants clés dans les mines, les routes, la construction et l'agriculture.