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PROCESS SOLUTIONS FOR

量子技術

量子技術ソリューション

当社のプラズマテクノロジーでは、量子技術システムにおける主要コンポーネント用の最先端プロセスソリューションを提供しています。

  • 量子コンピュータ回路の3次元集積化を可能にするTSV用DSiE (シリコン深堀エッチング)。光量子技術で用いられる統合型フォトニクスのコンポーネントであるSiNxInPGaAsに対して、ボッシュまたはクライオエッチングDSiEにより平滑な側壁エッチングが実現します。
  • 原子層堆積 (ALD) では、以下の各コンポーネントにおいて利用されます。
    • 量子ビットや量子コンピュータ用回路、マイクロ波共振器用の超電導材料、シングルフォトン検出器、NbN や TiN などの材料
    • ジョセフソン接合トンネルバリア層用の絶縁体 (Al2O3 AlNTaN)
    • ダイヤモンドの光学部品(マイクロキャビティ、ナノビーム、導波路など)作製に用いるパッシベーション層としての Al2O3
  • 低損失導波路のための低水素含有SiNxとダイヤモンド加工用ハードマスクとしての SiNxPECVDICP CVD
  • WS2やMoSなど、単一光子エミッタ アプリケーション用 2 次元材料の CVD 
  • NbTaAl など金属系超電導材料のエッチング
  • リアクティブイオンエッチング (RIE) による平滑で低ダメージのダイヤモンド薄片化、酸素終端によるNVセンターの保護の強化
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量子デバイス加工ソリューション

超電導量子ビット・量子デバイス回路

超電導量子ビット・量子デバイス回路

  • NbN や TiN などの窒化物超電導材料の ALD
  • Al2O3 や AlN などのトンネルバリア層の ALD
  • 金属系や窒化物の超電導材料のプラズマエッチング
  • 3 次元積層用 TSV (シリコン貫通電極) のシリコン深堀エッチング

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ダイヤモンド量子システム

ダイヤモンド量子システム

  • ダイヤモンド表面や形状のプラズマエッチング

  • 高効率集光を実現する表面作製のためのプラズマエッチング
  • Si3N4 などを用いたSiNxハードマスク作製 

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量子技術用フォトニクス統合回路

量子技術用フォトニクス統合回路

  • SNSPD (超電導ナノワイヤ単一光子検出器) 用窒化物超電導材料の ALD
  • 低損失導波路用 Si3N4 の高温、モノシランまたはアンモニアフリー PE (ICP) CVD
  • 光学コンポーネント(グレーティング、導波路など)用プラズマエッチング

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量子技術とは?

量子技術とは、原子や電子、光子の持つ量子力学的な「重ね合わせ」と「もつれ」という 2 つの特徴を利用した、次世代のコンピューティング、通信、シミュレーション、センシング技術です。

「重ね合わせ」により、量子力学は複数の状態を同時に持つことができます。また、「もつれ」により共依存性が生じ、1 つのシステムとして機能しながらもネットワークで接続することが可能になります。

量子技術アプリケーション

20 世紀後半に量子力学の世界を理解することで、フラッシュメモリ、超伝導体、レーザー、LED など、今日最も広く使われている技術のいくつかを実現することができました。今日、私たちは、量子力学的効果の利用をさらに進め、量子状態の制御に基づく新世代の量子デバイスの進化を目の当たりにしています。

量子技術により、一見難解な問題を解決する量子コンピューティングから、ナビゲーション用のセンサー、原子時計、安全なデータ通信まで、新世代のフォトニクスとエレクトロニクスへのアプリケーションが実現されています。

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さまざまなプロセス

この急速に発展する技術分野では、高精度なデバイス製造用にさまざまな量子材料加工技術が必要とされています。

オックスフォード・インストゥルメンツのプラズマテクノロジーから、量子技術の研究開発とデバイス開発のための最新材料のデポジションとエッチングのプロセスが提供されています。材料のプラズマエッチングとデポジションにおける高い専門知識を使用して、研究者やエンジニアは、単一光子検出器、量子相互接続、トンネル接合、統合量子光学/光工学、NV センターなどの重要な量子デバイスコンポーネントを構築し、幅広い材料で作業することができます。

SiO2 基板表面まで Nb 薄膜の 20 nm を RIE エッチング

SiO2 基板表面まで Nb 薄膜の 20 nm を RIE エッチング

16µm のエッチング後の欠陥が無く平滑なダイヤモンド表面

16µm のエッチング後の欠陥が無く平滑なダイヤモンド表面

ALDにより作製されたNbN薄膜の抵抗率および残留応力に対するバイアスパワーの影響

ALD により作製されたNbN 薄膜の抵抗率および残留応力に対するバイアスパワーの影響

ALD を用いて作製されたNbN 膜の Tc 測定実験結果 – オックスフォード・インストゥルメンツ ナノサイエンス提供

ALD を用いて作製されたNbN 膜の Tc 測定実験結果 – オックスフォード・インストゥルメンツ ナノサイエンス提供


ご不明な点がございましたら下記よりご連絡ください

お問い合わせ

PlasmaPro 100 RIE を用いて作製された超電導量子ビットおよび共振器
University Glasgow 提供 )

プラズマ微細加工ソリューション

当社の PlasmaPro 100 プラットフォームにより、量子デバイスに必要な様々な材料の高精度な デポジションおよびエッチングが可能になります。当社では、今日の量子技術の研究開発およびデバイス開発における種々のアプローチに対して、様々なデバイス製造の課題に対する重要なプロセスソリューションを提供しています。

オックスフォード・インストゥルメンツは、この急速に発展するアプリケーションで最先端のソリューションを提供してきた実績があり、デバイス製造ソリューションを超えて量子技術における重要な役割を担っています。

当社のすべての量子ソリューションの詳細については、こちらをご覧ください。

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