SEEQCとIBMは、DARPAの量子ベンチマーキングイニシアチブ（QBI）の下で、SEEQCの単一磁束量子（SFQ）チップベースの制御技術とIBMの量子コンピューティングシステムの統合を研究する技術提携を発表しました。この提携は、古典的な制御要素を量子プロセッサの近くで動作する極低温システムオンチップ設計に統合するためのアーキテクチャソリューションを探求し、エネルギー効率とシステムの小型化を向上させることを目指しています。 この協力関係は、大規模な耐障害性量子コンピュータのスケーリングに不可欠なシステムレベルのエンジニアリング課題に焦点を当てます。SEEQCのSFQベースのデジタル制御アプローチは、主要な制御コンポーネントを希釈冷凍機内のqubitチップの近くに移動することで、大型の室温ラックの必要性を減らす可能性があります。2029年までに耐障害性量子コンピュータの実現を目指すIBMは、この取り組みを自社の広範な目標を補完するものと考えています。 超伝導量子プロセッサのスケーリングには多くの課題があります。一つの課題は、室温で動作する制御電子機器から希釈冷凍機内のミリケルビン温度で動作するqubitチップまでの電気信号配線をルーティングする物理的限界に関するものです。二つ目の課題は、希釈冷凍機の冷却能力の限界に関するものです。複数の企業が配線問題の解決を支援するためにcryoCMOSソリューションを追求しています。このソリューションでは、数ケルビンまたはそれ以下の温度で動作できるCMOSチップの開発が必要で、qubitチップの隣または近くに配置することができます。各qubitに対して希釈冷凍機を通して複数の制御ラインをルーティングする代わりに、より限られた数のラインがcryoCMOSチップにルーティングされ、そこで少量のロジックを含み、適切な信号を個々のqubitに再配布します。 しかしcryoCMOSは冷却問題を完全には解決しません。cryoCMOSは消費電力が低くなる可能性がありますが、それでも電力を消費し、それは希釈冷凍機で冷却しなければならない熱として放散されます。ここでSFQロジックが登場します。SFQロジックはCMOSトランジスタとは全く異なる概念に基づいています。これはジョセフソン接合を使用したピコ秒単位の電圧パルスを使用して、デジタル情報をエンコード、処理、転送します。SFQロジックはCMOSよりもはるかに高速であるだけでなく、その電力消費は桁違いに少なくなります。これにより、希釈冷凍機の冷却能力の限界の中で、IBMは個々の希釈冷凍機により多くのqubitを詰め込み、より大きなシステムを構築することができます。 両社はニューヨーク州に本社を置き、州の成長する量子エコシステムの活発な参加者です。両社はニューヨーク州ウェストチェスター郡に位置し、SEEQCの本社はエルムズフォードにあり、IBMリサーチラボのヨークタウンハイツから約7マイルの距離にあります。この協力関係は、官民パートナーシップを通じて、有用でスケーラブルな量子システムのパフォーマンス指標とベンチマーキング基準を推進するというDARPAの意図を強調しています。また、商業化の全過程における進歩を促進する地域クラスターの役割も強調しています。 2025年6月11日