أخبار ar.wedoany.com، أطلق اتحاد الرقائق الأوروبي (Chips Joint Undertaking, Chips JU) مشروع Q-PLANET (الخط التجريبي لاستقرار الرقائق الكمومية)، بتكلفة تبلغ 50 مليون يورو (حوالي 57.2 مليون دولار أمريكي)، بهدف تصنيع مكونات على المستوى الصناعي لمنصات الحوسبة والاستشعار والاتصالات الكمومية القائمة على الذرات المحايدة. ينسق المشروع شركة تطوير الأجهزة Pasqal، ويضم 28 كيانًا من منظمات البحث التكنولوجي (RTO) والمجموعات الأكاديمية والشركاء الصناعيين الموزعين على 11 دولة عضو في الاتحاد الأوروبي، لبناء بنية تحتية تصنيعية عابرة للقارات.
يستند المشروع إلى اتفاقية إطارية للتعاون مدتها ست سنوات، ويهدف إلى معالجة معوقات قابلية التوسع في المعالجات الكمومية الحديثة من خلال إنشاء عمليات موحدة وقابلة للتكرار لتصميم وتجميع أشباه الموصلات. يعاني التحول في الأجهزة الكمومية القائمة على الذرات المحايدة من التجميع المختبري المخصص إلى الإنتاج الضخم من نقص حلقات التحكم التصنيعية الموحدة وخطوط الأساس لمعايرة النظام. تتمثل مهمة Q-PLANET في سد هذه الفجوة التشغيلية من خلال تصميم وتصنيع والتحقق من صحة الأنظمة الفرعية للأجهزة القائمة على الرقائق.
في المرحلة الأولى التي تمتد لثلاث سنوات، سيعمل التحالف على تحسين ثلاث فئات أساسية من المنتجات. بالنسبة لأنظمة الليزر على الرقاقة، سيتم تصنيع مصادر وأجهزة تضخيم ليزرية متكاملة تعمل عند أربعة أطوال موجية رئيسية: 461 نانومتر و698 نانومتر و795 نانومتر و1013 نانومتر، وهي ضرورية لعمليات التحكم في المصائد والتبريد وقراءة الحالة للبتات الكمومية الذرية المحايدة (مثل السترونتيوم والإيتربيوم). بالنسبة للرقائق الذرية المتقدمة، سيتم تصميم رقائق مستوية معالجة دقيقة لحصر الذرات، بهدف تقليل المساحة واستهلاك الطاقة لوحدات المعالجة الكمومية القابلة للتوسع (QPU). بالنسبة لغرف البخار المعالجة دقيقًا، سيتم تطوير غرف غازية مصغرة على مستوى الرقاقة مزودة بأقطاب كهربائية داخلية وطلاءات مقاومة للاسترخاء، لدعم الساعات الذرية والذاكرات الكمومية وأجهزة استشعار المجال الكهرومغناطيسي القائمة على حالات ريدبرغ.
لتقليل حواجز دخول السوق أمام الشركات الناشئة والشركات الصغيرة والمتوسطة، سيقوم مشروع Q-PLANET بإضفاء الطابع الرسمي على عمليات المعالجة الدقيقة هذه في مجموعات أدوات التصميم القياسية المفتوحة (PDK) ومجموعات أدوات تصميم التجميع (ADK). توفر هذه المجموعات لمهندسي الأجهزة تخطيطات مكونات مُتحقق منها مسبقًا وإرشادات تجميع آلية، مما يفصل تصميم الأجهزة عن أعمال الهندسة النظيفة المخصصة. يقوم التحالف بتوزيع مسؤوليات التصنيع بأشباه الموصلات وتكامل البرمجيات والتغليف على مراكز متخصصة. بالنسبة لمسبك نيتريد السيليكون (SiN)، تستخدم جامعة الدنمارك التقنية (DTU) بنيتها التحتية للغرف النظيفة كمسبك للمكونات البصرية السلبية لنطاقي 461 نانومتر و795 نانومتر؛ بينما يدير مركز أبحاث التقنية VTT الفنلندي خط التصنيع والاختبار لأجهزة SiN ذات الطول الموجي 1013 نانومتر، ويتولى حزمة العمل الخاصة بالتوصيل النشط من الرقاقة إلى الألياف والتغليف. بالنسبة لمصانع أشباه الموصلات من المجموعة III-V، تدير شركة TopGaN ومعهد الفيزياء العالية الضغط التابع لأكاديمية العلوم البولندية (Unipress) تصميم واختبار ومعالجة بواعث نيتريد الغاليوم لخط الليزر الأزرق عند 461 نانومتر؛ ويقدم مختبر III-V دعمًا موازيًا للتصميم والتصنيع لهندستي 795 نانومتر و1013 نانومتر. بالنسبة للبرمجيات الوسيطة للتحكم وواجهة برمجة التطبيقات (API)، تقوم شركة iQrypto ببناء طبقة وسيطة موحدة وواجهة Linux API قياسية فوق منصتها البرمجية، لتوفير واجهة برمجية موحدة للمستخدمين للتحكم في المغيرات الإلكترونية عالية السرعة ووحدات التحكم النبضية المدفوعة بـ FPGA للمكونات الكمومية. بالنسبة للتحقق من القياسات، يتولى المعهد الوطني الإيطالي لأبحاث القياس (INRiM) اختبارات التحقق من الضوضاء وعرض الخط لجميع الأطوال الموجية الأربعة المستهدفة، باستخدام مرشحات بصرية ضيقة وساعات قياسية للتحقق من حدود أداء البتات الكمومية الفيزيائية.
سيتم التحقق من صحة المكونات المتكاملة على منصات اختبار نشطة، بما في ذلك وحدة المعالجة الكمومية الذرية المحايدة التجارية من Pasqal، ومنصة العرض QRydDemo من جامعة شتوتغارت (University of Stuttgart)، وعقدة الذاكرة الكمومية من Welinq. من خلال تقييم مقاييس استهلاك الطاقة والأداء المعماري، يهدف المشروع إلى رفع مستوى نضج الأجهزة المستهدفة من المستوى 4 (TRL 4) إلى المستوى 6 (TRL 6) المعتمد صناعيًا.
