Le centre de recherche belge imec a présenté ce qui est présenté comme le tout premier dispositif de qubit à point quantique fabriqué à l'aide de la lithographie par ultraviolets extrêmes (EUV) à haute ouverture numérique (High NA). Cette annonce, faite dans un communiqué officiel, marque une étape importante dans le rapprochement entre les techniques de production des semi-conducteurs classiques et l'émergence de l'informatique quantique.
Les qubits à points quantiques sont l'une des architectures prometteuses pour le calcul quantique. Leur fabrication repose sur la capacité à définir des structures extrêmement petites et précises dans un matériau semiconducteur. Jusqu'à présent, leur réalisation faisait appel à des méthodes de lithographie électronique (e-beam), un procédé séquentiel lent et difficilement industrialisable.
Une approche industrielle inédite
imec a réussi à utiliser la lithographie EUV High NA – une technologie développée pour la production en série des puces les plus avancées – pour créer un dispositif fonctionnel de qubit à point quantique. Cette technique permet de dessiner des motifs de l'ordre du nanomètre sur une surface de silicium, avec un rendement et une précision bien supérieurs à la lithographie électronique. Le communiqué indique que ce résultat constitue une première mondiale et ouvre la voie à une fabrication à grande échelle de qubits sur des substrats de silicium, en utilisant les infrastructures existantes de l'industrie des semi-conducteurs.
Les chercheurs d'imec démontrent ainsi que les transistors à points quantiques, qui forment la base de ces qubits, peuvent être produits par les mêmes chaînes de fabrication que les puces logiques ou mémoire. Cela pourrait considérablement réduire les coûts et les obstacles techniques à la construction de processeurs quantiques comportant des milliers, voire des millions de qubits.
Conséquences pour le calcul quantique
Cette percée technique pourrait avoir des implications majeures pour le développement de l'informatique quantique. En permettant de fabriquer des qubits avec les outils de la microélectronique conventionnelle, le travail d'imec s'inscrit dans la feuille de route de l'industrie visant à intégrer des composants quantiques sur silicium. L'utilisation de la lithographie EUV High NA garantit une meilleure uniformité des dispositifs et une réduction des défauts, deux éléments critiques pour le contrôle de l'état quantique des qubits.
L'annonce ne précise pas la température de fonctionnement des qubits fabriqués – un point crucial, car la plupart des qubits à points quantiques nécessitent des températures cryogéniques (proches du zéro absolu). Toutefois, le simple fait d'avoir démontré qu'une technique de lithographie industrielle peut produire des structures quantiques fonctionnelles est perçu comme un jalon technique important.
Un jalon pour imec et l'industrie
imec, basé à Louvain, est un centre de recherche mondialement reconnu dans le domaine des nanotechnologies et des semi-conducteurs. Il travaille en étroite collaboration avec les plus grands fabricants de puces, comme ASML (fournisseur des machines EUV High NA), TSMC, Intel ou Samsung. La réussite annoncée renforce la position d'imec comme acteur clé dans le développement des technologies de rupture, à l'intersection de la microélectronique classique et de l'informatique quantique.
Les détails techniques complets de ce dispositif pourraient être présentés lors de conférences scientifiques ou dans des publications spécialisées à venir. Cette première mondiale laisse entrevoir un avenir où les processeurs quantiques pourraient être fabriqués dans les mêmes usines que les processeurs classiques, accélérant ainsi le passage de l'informatique quantique de l'état de prototype à une réalité commerciale.
