Điều này sẽ đẩy nhanh sự phát triển của ngành điện toán lượng tử bằng cách giảm các ràng buộc liên quan đến các kết nối, từ đó cho phép mở rộng quy mô qubit/hệ thống hiệu quả.
Xem danh sách đầy đủ các dự án
Hầu hết các nền tảng điện toán lượng tử đều sử dụng qubit hoặc các thành phần hoạt động ở nhiệt độ đông lạnh.
Thách thức chính đối với các nền tảng này là thiếu mạch điều khiển phù hợp có khả năng hoạt động ở nhiệt độ đông lạnh cần thiết để quản lý hoạt động của qubit.
Hiện tại, mạch điều khiển được đặt ở xa các qubit và được kết nối bằng hệ thống cáp cồng kềnh và đắt tiền để tránh nhiệt độ quá cao mà các qubit cần. Lượng cáp cần thiết cho tất cả các qubit tạo ra một rào cản cơ bản đối với việc mở rộng quy mô máy tính lượng tử ngoài tác động về độ trễ vốn có.
Giải pháp hiển nhiên là đặt cùng vị trí các thiết bị điện tử điều khiển với các qubit trong bộ điều nhiệt nhưng điều này có nghĩa là cả hai phải được giữ ở nhiệt độ cực thấp; trong một số triển khai xuống gần mức 0 tuyệt đối.
Tuy nhiên, không chỉ không gian cực kỳ hạn chế trong bộ điều nhiệt, đòi hỏi phải thu nhỏ mạch điều khiển, mà các chất bán dẫn hiện đại tạo nên những con chip này chỉ đủ tiêu chuẩn để hoạt động ở nhiệt độ -40° C.
Khi nhiệt độ giảm xuống gần độ không tuyệt đối, đặc tính hoạt động của bóng bán dẫn thay đổi rõ rệt.
Mục đích của dự án này về cơ bản là hiểu và mô hình hóa sự thay đổi này trong hành vi và sau đó thiết kế một danh mục CryoCMOS IP để cho phép tạo ra các chip tùy chỉnh có thể giao tiếp với các qubit ở nhiệt độ lạnh và hỗ trợ chức năng bộ điều khiển.
Liên minh này bao gồm hệ sinh thái hoàn chỉnh gồm các công ty nhằm cung cấp năng lực cốt lõi cần thiết để phát triển nhanh chóng tài sản trí tuệ có khả năng chịu lạnh này. Điều này sau đó sẽ được cung cấp theo giấy phép cho các công ty tạo ra chip Cryo-CMOS của riêng họ.
Bước đầu tiên là mô hình hóa chính xác cách thức hoạt động của bóng bán dẫn ở những nhiệt độ này. Điều này đang được thực hiện bởi SemiWise và nhóm nghiên cứu lượng tử tại Đại học Glasgow. Synopsys sử dụng dữ liệu được tạo để tinh chỉnh các công cụ TCAD của mình.
SemiWise sẽ sử dụng sự kết hợp giữa các phép đo và dữ liệu mô phỏng để tập trung lại PDK của xưởng đúc cho nhiệt độ đông lạnh và cho phép thiết kế mạch đông lạnh.
Vì bộ nhớ đóng vai trò quan trọng trong thiết bị điện tử nên khía cạnh này được xử lý bởi SureCore, công ty đang dẫn đầu dự án và chuyên môn của họ trong việc duy trì mức tiêu thụ điện năng của chip là rất quan trọng để đảm bảo rằng nhiệt thải được giữ ở mức tối thiểu để không làm nóng buồng .
Chuyên môn về buồng được cung cấp bởi Oxford Instruments, nhà sản xuất hệ thống đông lạnh. Cuối cùng, Universal Quantum và SEEQC đại diện cho nhu cầu của người dùng cuối và sẽ xác định khối IP nào mà dự án sẽ cần tạo cho chip Cryo-CMOS.
Các chip thử nghiệm sẽ được đặc trưng ở nhiệt độ đông lạnh để tiếp tục tinh chỉnh và xác thực các kiểu máy cũng như IP.