Консорциум выиграл грант Innovate UK на разработку криогенных CMOS IP
Innovate UK предоставила грант в размере 6.5 млн фунтов стерлингов консорциуму из семи членов во главе с sureCore с полномочиями на совместную разработку передовых криогенных систем. Полупроводниковое IP.
Есть надежда, что эта работа значительно ускорит рост индустрии квантовых вычислений (QC) за счет уменьшения ограничений, связанных с межсоединениями, и обеспечения эффективного масштабирования кубитов / системы.
Архитектура квантовых компьютеров в сочетании со специализированными алгоритмами может изменить эффективность вычислений для решения проблем в дисциплинах, охватывающих фундаментальную науку, фармацевтику, финансы, логистику и искусственный интеллект.
Большинство платформ квантовых вычислений используют кубиты или компоненты, которые работают при криогенных температурах, но на этих платформах отсутствует подходящая схема управления, способная работать при криогенных температурах, необходимых для управления работой кубитов. В настоящее время схемы управления расположены удаленно от кубитов и связаны дорогими и громоздкими кабелями, чтобы избежать экстремальных температур, необходимых для кубитов. Количество кабелей, необходимых для всех кубитов, представляет собой фундаментальное препятствие для масштабирования QC.
Одним из очевидных решений является совместное размещение управляющей электроники с кубитами в криостате, но это означает, что оба должны храниться при сверхнизких температурах; в некоторых реализациях почти до абсолютного нуля. Однако не только пространство в криостате крайне ограничено, что требует миниатюризации схемы управления, но и современные полупроводники, из которых состоят эти микросхемы, могут работать только при температуре до -40 ° C, и при этих температурах рабочие характеристики транзисторов заметно изменится.
Цель этого проекта состоит в том, чтобы по существу понять и смоделировать это изменение в поведении, а затем разработать портфель CryoCMOS IP, позволяющий создавать собственные микросхемы, которые могут взаимодействовать с кубитами при криогенных температурах и поддерживать функциональность контроллера.
Многие компании, особенно небольшие и начинающие компании, базирующиеся здесь, в Великобритании, получили бы огромную выгоду, если бы набор CryoCMOS IP был доступен для лицензирования почти так же, как стандартный. полупроводник Модели лицензирования интеллектуальной собственности работают.
Консорциум состоит из полной экосистемы компаний, обеспечивающих ключевые компетенции, необходимые для быстрой разработки этой криотолерантной интеллектуальной собственности. Затем это будет доступно по лицензии для компаний, чтобы создавать свои собственные решения на основе крио-CMOS-чипов с его использованием, обеспечивая им конкурентное преимущество в мире квантовых вычислений.
Первый шаг - точное моделирование работы транзисторов при этих температурах. Этим занимаются SemiWise и исследовательская группа QC Университета Глазго.
Synopsys будет использовать полученные данные для улучшения своих инструментов TCAD. SemiWise будет использовать комбинацию данных измерений и моделирования для повторного центрирования литейного PDK для криогенных температур и для создания криогенной схемы.
Поскольку память играет ключевую роль в электронике, этим аспектом занимается sureCore, которая возглавляет проект и чей опыт в поддержании низкого энергопотребления чипа будет иметь жизненно важное значение для обеспечения минимального количества отработанного тепла, чтобы оно не нагревали камера.
Экспертиза камеры предоставлена Oxford Instruments, производящей криогенные системы.
Наконец, Universal Quantum и SEEQC представляют потребности конечных пользователей и определяют, какие IP-блоки необходимо создать проекту для микросхем Cryo-CMOS. Тестовые чипы будут охарактеризованы при криогенных температурах для дальнейшего уточнения и проверки моделей и IP.