Kwantumcomputers hebben de potentie om de samenleving radicaal te veranderen door problemen, zoals het ontwerpen van nieuwe medicijnen, materialen en katalysatoren, met ongekende nauwkeurigheid op te lossen. Het QUACIMI-project richt zich op het verbeteren van kwantumchips door het ontwikkelen van een geavanceerde kwantitatieve beeldvormingstechniek. Het doel is om de magnetische velden van on-chip micromagneten te karakteriseren, cruciaal voor een schaalbare kwantumcomputer.

Innovatieve beeldvormingstechniek

We zullen een geavanceerde kwantitatieve beeldvormingstechniek ontwikkelen om de micromagneten op kwantumchips onder cryogene omstandigheden te karakteriseren. Dit omvat het upgraden van de QuantaMap SQUID-AFM microscoop met een gekalibreerde magneet, en het verbeteren van de ruimtelijke resolutie en magnetische gevoeligheid. Deze aanpak is aan innovatieve integratie van kwantumtechnologieën, hoge resolutie beeldvorming, en system engineering. Dit project is afgestemd op essentiële innovatiedomeinen, waarbij doorbraken in mechatronica en beeldvorming worden gecombineerd om cruciale diagnostische metrologie te ontwikkelen voor kwantumcomputers.

Verbeterde fidelities voor kwantumchips

Het project omvat het fabriceren van kalibratiechips om de prestaties van de microscoop te verifiëren en magnetische simulaties te kalibreren. Wij zullen meet- en data-analyseprotocollen ontwikkelen voor het genereren van kwantitatieve magnetische beelden op spin qubit chips. Deze resultaten zullen gebruikt worden voor voorspellende magnetische simulaties die gebruikt zullen worden voor nieuwe materialen en ontwerpen. Dit zal leiden tot nieuwe ontwerpen en verbeterde prestaties van de micromagneten voor hogere kwantumchip fidelities – bereikt door middel van de verbeterde microscoop

Samenwerking en impact

Dit project is een samenwerking tussen QuantaMap en TNO, en bouwt voort op een proof-of-principle studie uit 2024. De verwachte uitkomsten omvatten een geavanceerd SQUID-AFM metrologiesysteem dat tot kritische ontwikkelingen binnen de kwantum-, halfgeleider- en nanotechnologiesector zal leiden. Het zal de ontwikkeling van de spin qubit technologie versnellen en de weg banen voor kwantumchips met hoge prestaties. Het initiatief tussen QuantaMap en TNO zal Nederland zijn leiderschapspositie in spin qubit kwantumcomputing versterken. Dit zal, naast de toenemende aanhang voor spin qubits, ook economische en maatschappelijke voordelen leveren en tegelijkertijd het marktconcurrentievermogen verbeteren.