論文の概要: SiMOS quantum-dot spin qubits enabled by extreme-ultraviolet lithography

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.13121v1
• Date: Tue, 14 Jul 2026 17:13:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-16 16:39:12.539254
• Title: SiMOS quantum-dot spin qubits enabled by extreme-ultraviolet lithography
• Title（参考訳）: 極紫外リソグラフィーにより実現されたSiMOS量子ドットスピン量子ビット
• Authors: Thomas Van Caekenberghe, Paul Steinacker, Bart Raes, Sofie Beyne, Clement Godfrin, Jacques Van Damme, Sylvain Baudot, Arne Loenders, Gulzat Jaliel, Stefan Kubicek, Johan De Backer, Yannick Hermans, Sugandha Sharma, Shuchi Kaushik, Yuchao Jiang, Yosuke Shimura, Roger Loo, Vukan Levajac, Kristof Moors, George Simion, Florian K. Unseld, Ensar Vahapoglu, Ajit Dash, Tuomo Tanttu, Chris C. Escott, Chih Hwan Yang, Andre Saraiva, Arne Laucht, Wee Han Lim, Nard Dumoulin Stuyck, Massimo Mongillo, Danny Wan, Andrew S. Dzurak, Kristiaan De Greve,
• Abstract要約: 極紫外(EUV)リソグラフィーを用いて作製したSiMOSスピン量子ビットの高性能化を実証した。 EUVリソグラフィーは、高忠実度SiMOSスピン量子ビットに基づく量子プロセッサの実行可能な製造技術である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.825976035671465
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: The realization of large-scale silicon quantum processors requires spin qubits compatible with advanced semiconductor manufacturing technologies, demanding lithographic processes that combine nanometer-scale precision with exceptional uniformity. Although the highest-performing silicon spin qubits demonstrated to date have relied on electron-beam (e-beam) lithography, its serial exposure process limits reproducibility studies and wafer-scale fabrication. Here, we demonstrate high-performance silicon metal-oxide-semiconductor (SiMOS) spin qubits fabricated using extreme-ultraviolet (EUV) lithography in a 300 mm semiconductor pilot line. We report wafer-scale quantum-dot uniformity metrics, including 100 % room-temperature gate-to-gate leakage yield and sub-nanometer control of critical gate dimensions. We characterize four double-dot systems realized in two triple-quantum-dot devices. Gate set tomography (GST) reveals consistently high fidelities across all four systems, with values up to 99.8 % for SPAM, 99.9 % for single-qubit gates, and 99.1 % for two-qubit gates. The devices exhibit highly reproducible exchange turn-on characteristics of 10-13 dec/V, indicating high fabrication uniformity enabled by EUV patterning. These results establish EUV lithography as a viable manufacturing technology for quantum processors based on high-fidelity SiMOS spin qubits.
• Abstract（参考訳）: 大規模シリコン量子プロセッサの実現には、先進的な半導体製造技術と互換性のあるスピン量子ビットが必要であり、ナノメートルスケールの精度と例外的な均一性を組み合わせたリソグラフィプロセスが必要である。 これまでに実証された最も高性能なシリコンスピン量子ビットは電子ビーム(eビーム)リソグラフィーに依存しているが、そのシリアル露光過程は再現性の研究とウェハスケールの製作を制限している。 本稿では, 極紫外(EUV)リソグラフィーで作製した高性能シリコン金属酸化物半導体(SiMOS)スピン量子ビットを300mm半導体パイロット線で示す。 本稿では,100%の室温ゲート-ゲートリーク収率と,臨界ゲート次元のサブナノメータ制御を含む,ウェハスケールの量子ドット均一度指標について報告する。 2つの3量子ドットデバイスで実現された4つのダブルドットシステムを特徴付ける。 ゲートセットトモグラフィー(GST)は、SPAMでは99.8%、シングルキュービットゲートでは99.9%、2キュービットゲートでは99.1%という、4つのシステムで一貫して高い忠実度を示す。 この装置は10〜13 dec/Vの高再現性交換ターンオン特性を示し、EUVパターン化により高い製造均一性を示す。 これらの結果は、高忠実度SiMOSスピン量子ビットに基づく量子プロセッサの実行可能な製造技術として、EUVリソグラフィーを確立する。

関連論文リスト

• Wafer-Scale Squeezed-Light Chips [12.435824870106941]
  完全に相補的な金属酸化物半導体(CMOS)互換窒化ケイ素(Si$_3$N$_4$)PICプラットフォーム上での2モード圧縮真空状態のウェハスケール製造について報告する。 4インチのウェハを横切ると、8 は2.9-3.1 dB の収率、0.2$ dB の変量で直接測定される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-09-12T17:51:51Z)
• Radio-frequency cascade readout of coupled spin qubits fabricated using a 300~mm wafer process [0.609562679184219]
  個々のスピン量子ビット制御と読み出しは300mmウェハ金属酸化物半導体(MOS)プロセスで作製された量子ドットで実証されている。 ここでは、スピン量子ビット用にカスタマイズされた300mmの天然シリコンMOSプロセスを使用し、交換相互作用を用いた2つの電子スピンのコヒーレント制御を実証する。 読み出しには、無線周波数電子カスケードという新しい読み出し技術を導入し、高い利得を提供しながら、キュービット単位セルを単純化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-02T13:00:10Z)
• Site-Controlled Purcell-Induced Bright Single Photon Emitters in Hexagonal Boron Nitride [62.170141783047974]
  六方晶窒化ホウ素(hBN)でホストされる単一光子エミッタは、室温で動作する量子フォトニクス技術にとって必須の構成要素である。 我々はPurcellにより誘導されるサイト制御SPEのためのプラズモンナノ共振器の大規模アレイを実験的に実証した。 我々の結果は、明るく、均一に統合された量子光源の配列を提供し、堅牢でスケーラブルな量子情報システムへの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-03T23:02:30Z)
• An integrated microwave-to-optics interface for scalable quantum computing [47.187609203210705]
  シリコンフォトニックキャビティに結合した超伝導共振器を用いた集積トランスデューサの新しい設計法を提案する。 上記の条件をすべて同時に実現するためのユニークな性能とポテンシャルを実験的に実証する。 デバイスは50オーム伝送ラインに直接接続し、単一のチップ上で多数のトランスデューサに容易にスケールできる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-27T18:05:01Z)
• On-chip single-photon subtraction by individual silicon vacancy centers in a laser-written diamond waveguide [48.7576911714538]
  レーザーによるダイヤモンドフォトニクスは3次元の加工能力と、光ファイバー技術と一致する大きなモード場直径を提供する。 そこで我々は,大きな数値開口光学を用いて,単一の浅層実装シリコン空孔中心の励起を組み合わせ,大きな協調性を実現する。 我々は、単一エミッタの量子効率の低いバウンダリとして13%のベータ係数と0.153のコオペラティティティを持つ単一エミッタの絶滅測定を実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-02T16:01:15Z)
• Near-Field Terahertz Nanoscopy of Coplanar Microwave Resonators [61.035185179008224]
  超伝導量子回路は、主要な量子コンピューティングプラットフォームの一つである。 超伝導量子コンピューティングを実用上重要な点に進めるためには、デコヒーレンスに繋がる物質不完全性を特定し、対処することが重要である。 ここでは、テラヘルツ走査近接場光学顕微鏡を用いて、シリコン上の湿式エッチングアルミニウム共振器の局所誘電特性とキャリア濃度を調査する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-24T11:06:34Z)
• Qubits made by advanced semiconductor manufacturing [0.0]
  フルスケールの量子コンピュータは数百万ビットの量子ビットを統合する必要がある。 この要件を満たすために工業用半導体製造を活用するという約束は、シリコン量子ドットにおける量子コンピューティングの追求を加速させた。 本稿では、全光学リソグラフィーと全産業加工を用いた300mm半導体製造施設で作製された量子ドットを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-29T15:41:39Z)
• Quantum Sensors for Microscopic Tunneling Systems [58.720142291102135]
  トンネル2層系(TLS)は超伝導量子ビットなどのマイクロファブリック量子デバイスにおいて重要である。 本稿では,薄膜として堆積した任意の材料に個々のTLSを特徴付ける手法を提案する。 提案手法は, トンネル欠陥の構造を解明するために, 量子材料分光の道を開く。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-29T09:57:50Z)
• Tunable quantum photonics platform based on fiber-cavity enhanced single photon emission from two-dimensional hBN [52.915502553459724]
  本研究では, 化学気相蒸着により成長する多層hBNの欠陥中心と繊維系ファブリペロキャビティからなるハイブリッドシステムを提案する。 キャビティファンネリングにより, 最大50倍, 等強度のライン幅狭帯域化を実現した。 我々の研究は、実用的な量子技術において、繊維ベースのキャビティと結合した2次元材料を配置する上で重要なマイルストーンとなる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-23T14:20:46Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。