Xanadu Quantum Technologies, công ty Canada tin rằng photon là tương lai của máy tính lượng tử, vừa thiết lập mối quan hệ đối tác với ASML, tập đoàn Hà Lan mà các máy lithography của họ đã trở thành nền tảng của ngành công nghiệp bán dẫn. Mục tiêu: giải quyết một vấn đề tưởng chừng đơn giản nhưng đang âm thầm kìm hãm phần cứng lượng tử quang học.
Vấn đề đó là tổn thất quang học do độ nhám cạnh đường đi, hay LER. Khi các công cụ quang khắc ăn mòn các sóng dẫn nhỏ mang photon qua chip lượng tử, các cạnh không hoàn toàn nhẵn. Những khuyết điểm vi mô đó làm tán xạ ánh sáng, và trong tính toán lượng tử, ánh sáng tán xạ có nghĩa là thông tin bị mất. Đối với một công nghệ cần bảo tồn photon gần như hoàn hảo để hoạt động, ngay cả độ nhám ở mức nanomet cũng là vấn đề không thể chấp nhận được.
Tại sao quang khắc lại quan trọng đối với quang học lượng tử
ASML nổi tiếng nhất với việc xây dựng các hệ thống quang khắc cực tím (EUV) mà các công ty như TSMC và Samsung sử dụng để sản xuất các con chip cổ điển tiên tiến nhất thế giới. Sự hợp tác này đánh dấu bước vào lĩnh vực quang học lượng tử của ASML.
Sự hợp tác sẽ tập trung vào việc phát triển các quy trình quang khắc được thiết kế đặc biệt cho phần cứng lượng tử quang học của Xanadu. Stan Baron, Phó Chủ tịch cấp cao của ASML, đã nhấn mạnh cơ hội khám phá các ứng dụng quang học thế hệ tiếp theo và tinh chỉnh các phương pháp sản xuất khi công nghệ trưởng thành.
Lộ trình của Xanadu và quy mô tham vọng
Xanadu, giao dịch trên cả NASDAQ và TSX với mã XNDU, không coi đây chỉ là một sự tò mò nghiên cứu. Công ty đã vạch ra một lộ trình nhắm đến hơn 1.000 qubit logic vào năm 2031. Để làm rõ, qubit logic là các qubit đã được sửa lỗi, đáng tin cậy và có thể thực hiện tính toán hữu ích, khác với các qubit vật lý đầy nhiễu mà hầu hết các công ty lượng tử sử dụng khi công bố các con số nổi bật.
Xanadu cũng đang xây dựng một cơ sở sản xuất chuyên dụng tại Toronto có tên Inception. Dự án này có tổng chi phí là 893 triệu CAD, trong đó 195 triệu CAD đến từ nguồn tài trợ liên bang Canada. Sự hợp tác với ASML trực tiếp góp phần vào các công cụ và quy trình mà cơ sở này sẽ sử dụng.
“Việc đạt được khả năng chịu lỗi và sửa lỗi là vô cùng quan trọng đối với ngành tính toán lượng tử,” Tiến sĩ Christian Weedbrook, CEO của Xanadu, cho biết, đồng thời nhấn mạnh rằng sự hợp tác này mang lại cho công ty quyền truy cập vào các quy trình quang khắc tiên tiến, giúp nâng cao năng lực phát triển phần cứng của công ty.
Bối cảnh cạnh tranh và những điều cần theo dõi
Ngành công nghiệp máy tính lượng tử bị phân mảnh giữa nhiều phương pháp phần cứng khác nhau: qubit siêu dẫn (IBM, Google), ion bị giam giữ (IonQ, Quantinuum), nguyên tử trung hòa (QuEra, Pasqal) và quang học (Xanadu, PsiQuantum). PsiQuantum, đối thủ quang học gần nhất của nó, có mối quan hệ đối tác nhà máy riêng với GlobalFoundries.