Konsortium memenangi geran Innovate UK untuk membangunkan IP CMOS kriogenik
Innovate UK telah menganugerahkan geran sebanyak £6.5m kepada konsortium tujuh ahli yang diketuai oleh sureCore dengan bidang kuasa untuk bersama-sama membangunkan kriogenik termaju Semikonduktor IP.
Diharapkan kerja ini akan mempercepatkan pertumbuhan industri Pengkomputeran Kuantum (QC) secara mendadak dengan mengurangkan kekangan yang berkaitan dengan interkoneksi dan membolehkan penskalaan qubit/sistem yang cekap.
Seni bina Komputer Kuantum yang digabungkan dengan algoritma pakar mempunyai kuasa untuk mengubah kecekapan pengkomputeran untuk menangani masalah dalam disiplin yang merangkumi sains asas, farmaseutikal, kewangan, logistik dan AI.
Kebanyakan platform pengkomputeran kuantum menggunakan qubit atau komponen yang beroperasi pada suhu kriogenik tetapi dengan platform ini terdapat kekurangan litar kawalan yang sesuai yang mampu beroperasi pada suhu kriogenik yang diperlukan untuk menguruskan operasi qubit. Pada masa ini litar kawalan terletak jauh dari qubit dan disambungkan dengan kabel yang mahal dan besar untuk mengelakkan suhu ekstrem yang diperlukan oleh qubit. Jumlah kabel yang diperlukan untuk semua qubit memberikan halangan asas kepada penskalaan QC.
Satu penyelesaian yang jelas adalah untuk menempatkan bersama elektronik kawalan dengan qubit dalam cryostat tetapi ini bermakna kedua-duanya mesti disimpan pada suhu ultra-rendah; dalam sesetengah pelaksanaan turun kepada hampir sifar mutlak. Walau bagaimanapun, bukan sahaja ruang sangat terhad dalam kriostat, yang memerlukan pengecilan litar kawalan, tetapi semikonduktor moden yang membentuk cip ini hanya layak untuk berfungsi sehingga -40° C dan pada suhu tersebut ciri-ciri operasi transistor. berubah dengan ketara.
Matlamat projek ini adalah untuk memahami dan memodelkan perubahan tingkah laku ini dan kemudian mereka bentuk portfolio IP CryoCMOS untuk membolehkan penciptaan cip tersuai yang boleh antara muka dengan qubit pada suhu kriogenik dan menyokong fungsi pengawal.
Banyak syarikat, terutamanya syarikat yang lebih kecil dan permulaan yang berpangkalan di UK akan mendapat manfaat yang besar jika suite CryoCMOS IP tersedia untuk dilesenkan dengan cara yang sama seperti standard semikonduktor Model pelesenan IP berfungsi.
Konsortium itu terdiri daripada ekosistem lengkap syarikat untuk menyediakan kecekapan teras yang diperlukan untuk membangunkan IP toleran cryo ini dengan pantas. Ini kemudiannya akan tersedia di bawah lesen untuk syarikat mencipta penyelesaian cip Cryo-CMOS mereka sendiri menggunakannya, mengecas turbo mereka dengan kelebihan daya saing dalam dunia Pengkomputeran Kuantum.
Langkah pertama ialah memodelkan dengan tepat cara transistor berfungsi pada suhu ini. Ini sedang dilakukan oleh SemiWise dan kumpulan penyelidikan QC di Universiti Glasgow.
Synopsys akan menggunakan data yang dijana untuk memperhalusi alatan TCADnya. Gabungan data pengukuran dan simulasi akan digunakan oleh SemiWise untuk memusatkan semula PDK faundri untuk suhu kriogenik dan untuk membolehkan reka bentuk litar kriogenik.
Memandangkan ingatan memainkan peranan penting dalam elektronik, aspek ini dikendalikan oleh sureCore, yang mengetuai projek dan kepakaran mereka dalam mengekalkan penggunaan kuasa cip rendah akan menjadi penting untuk memastikan haba buangan disimpan pada tahap minimum supaya ia tidak memanaskan bilik.
Kepakaran chamber disediakan oleh Oxford Instruments yang mengeluarkan sistem kriogenik.
Akhir sekali, Universal Quantum dan SEEQC mewakili keperluan pengguna akhir dan akan menentukan IP yang menghalang projek yang perlu dibuat untuk cip Cryo-CMOS. Cip ujian akan dicirikan pada suhu cryo untuk memperhalusi dan mengesahkan model dan IP lagi.