- サブミクロン精度ボンディングによる超伝導キュービットの超精密3Dインテグレーション
- 大規模フォールトトレラント量子チップに必要となる精密かつ極低温で安定稼働するプロセス
- 実運用に耐えうる費用対効果の高い量子アーキテクチャ
ドイツ・ミュンヘンを拠点とするPeak Quantum社は、大規模なフォールトトレラントコンピューティングのために設計された、高コヒーレンス超伝導量子プロセッサを開発しています。同社は、キュービット統合のために、ファインテックのインジウムバンプインターコネクト（IBI）ボンディングと、FINEPLACER® femto 2 ダイボンダーのサブミクロン精度を活用しています。
産業用量子コンピューティングへの最短ルート
Peak Quantum社は独自のアーキテクチャにより必要な物理キュービットの数を桁違いに減らしエラー保護をハードウェアレベルで組み込んだスケーラブルなQPUを提供しています。これにより、量子システムはより費用対効果が高く、信頼性が高く、大幅に強力なものとなります。
同社の目標は、量子ハードウェアを加速させ、化学、物流、その他古典的アプローチでは解決が難しい複雑な問題といった、現実の課題に取り組むことです。
インテグレーションにおける課題
極低温環境下では、正確なアセンブリが極めて重要であり、わずかなアライメントのズレもプロセッサの性能を低下させる可能性があります。インジウムインターコネクトは、その超伝導特性、延性、低マイクロ波損失の面で理想的ですが、安定性、酸化、大規模なインテグレーションといった面では課題を伴います。また、各キュービットには1～2本の信号線が必要なため、水平方向の接続だけでは不十分です。
Peak Quantum社は、これに3Dスタッキングで対応し、チップ層を垂直に統合、超伝導インターコネクトを介してキュービットを制御・読み出し用電子デバイスに接続しています。これにより、より高いキュービット密度、より短い信号経路、プロセッサの大規模化が可能になります。
鍵となる要件：
- • 極めて高いアライメント精度
- • チップ全体にわたる平行度
- • 超伝導3DインテグレーションのためのIBIフリップチップボンディング
ファインテックのソリューション
量子ハードウェアの大規模化には、緻密なインテグレーション、安定したルーティング、極低温でも堅牢な材料を用いた高度なパッケージングが求められます。ファインテックは、FINEPLACER® femto 2による特殊なIBIフリップチップボンディングプロセスによってPeak Quantum社をサポートし、サブミクロンの位置決め精度と完璧な平行度を提供することで、均一なボンドライン厚と高歩留まりを実現しました。
冷間/熱圧縮および酸化物還元などに対応するフレキシブルなIBIプロセスは、サブケルビンレンジでの荷重/温度制御と、クリーンなN₂/ギ酸環境と組み合わされることで、信頼性の高い超伝導接続を実現します。この精度とプロセス制御が、キュービットのコヒーレンスを保護し、スケーラブルな3Dインテグレーションを可能にします。
大規模化の成功が現実世界のアプリケーションへの道を開く
Peak Quantum社は、独自のエラー保護キュービットアーキテクチャを用いて超伝導QPUのスケーラビリティを実証し、費用対効果が高く、耐障害性を持ち、実運用に耐えうる量子コンピューティングへの道を開きました。
この成功に基づき、同社はEUが資金提供する「SUPREME」パイロットラインに専門知識を提供し、高度な3Dインテグレーションと超伝導チップパッケージングに焦点を当てたミュンヘンの中央製造拠点の設立をサポートしています。
