Dentro brevemente
- Archer desenvolveu novos filmes de carbono com tempos de vida de spin de elétrons que excedem aqueles medidos anteriormente com nano-cebolas de carbono.
- Os filmes são produzidos por um processo proprietário de deposição química de vapor e devem ser transformados em wafers completos.
- Os filmes podem ser processados em dispositivos quânticos usando técnicas padrão de fabricação de semicondutores, superando o obstáculo da produção de nano-cebolas de carbono.
Imagem: A imagem à esquerda mostra parte de um filme de carbono cultivado sobre um substrato de silício. A imagem à direita mostra um filme modelado em um conjunto ordenado de ilhas em nanoescala.
Archer Materials Limited, uma empresa de semicondutores que desenvolve tecnologia quântica e indústrias de diagnóstico médico, desenvolveu um filme de carbono produzido em massa com propriedades quânticas atraentes, incluindo longos tempos de vida de spin de elétrons.
Avanços foram feitos pela equipe quântica em seu trabalho contínuo para desenvolver um método escalonável para nano-cebolas de carbono (“CNOs”) e para desenvolver métodos viáveis para a produção de CNOs (anúncio da ASX de 3 de setembro de 2024). Espera-se que Archer seja capaz de observar fenômenos quânticos importantes em filmes mais rápido do que os CNOs e, eventualmente, desenvolver dispositivos quânticos muito mais rápido.
Os filmes são depositados nos substratos usando um processo proprietário de deposição química de vapor, que mostra tempos de vida próximos a 400ns, e o trabalho continua para melhorar a repetibilidade e a uniformidade entre os wafers. O processo é extremamente limpo, garantindo que os filmes tenham níveis muito baixos ou controlados de sujeira e impurezas. Isso é importante para criar longevidade.
Simulações preliminares por microscopia eletrônica mostram ordem de curto alcance em filmes de carbono, em oposição a átomos posicionados aleatoriamente. Isto tem algumas semelhanças com a estrutura dos CNOs e pode ser parte da explicação para os filmes que exibem longos tempos de vida de spin de elétrons.
O trabalho está em andamento para compreender os principais parâmetros que afetam o tempo de vida do spin, para que o material possa ser ainda mais ajustado para desempenho quântico.
A equipe continuou trabalhando com isso École Polytechnique Fédérale de Lausanne (“EPFL”) para obter uma compreensão fundamental do controle vitalício de nossos CNOs. Este é um trabalho teórico na EPFL e um trabalho experimental que está sendo realizado na Archer em Sydney. Um artigo científico está sendo preparado e será submetido para revisão e posterior publicação em breve. O trabalho também se estende aos filmes de carbono.
A equipe pode processar os filmes usando processamento de semicondutores padrão em comparação com métodos anteriores necessários para construir dispositivos em torno de CNOs. A caracterização e medições em dispositivos quânticos podem ser feitas mais rapidamente do que em CNO. Este carbono será testado juntamente com CNOs (com nossos circuitos ressonadores supercondutores).
Comentando sobre o desenvolvimento do filme de carbono, Greg English, presidente executivo da Archer, disse: “A fabricação quântica é um desafio constante na indústria, pois também pode atrapalhar a pesquisa e o desenvolvimento. Este novo filme de carbono ajuda a acelerar a fabricação do material qubit.
“Trabalhar neste novo filme, ao lado dos CNOs ou em vez dos CNOs, irá acelerar o desenvolvimento da nossa tecnologia quântica e fornecer uma forma de produzir tais dispositivos em massa. Ao observar fenómenos quânticos rapidamente, podemos acabar desenvolvendo dispositivos quânticos muito rapidamente.”
