QuinoA

Motivation 

Als Schlüsseltechnologie versprechen Quantencomputer (QC) die nächste technologische Revolution: QC auf Basis von Ionenfallen skalieren besser als andere QC-Konzepte, und es sind bereits Lösungen für alle Teilbereiche eines QC vorhanden. Subsysteme, wie Einzelphotonendetektoren auf Basis von supraleitenden Nanodrähten, sind aktuell in der Kanalzahl der Detektoren pro Chip (Pixel) durch den Platz auf dem Chip und im Kühlsystem limitiert. Ein Großteil der Fläche wird von Anbindungsstrukturen am Rand des Chips verbraucht, was zur Limitierung der Pixelanzahl führt. 

Ziele und Vorgehen

 Ziel ist eine Prozesslösung für eine kryokompatible, hochleitfähige 3D-Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT), mit der die Miniaturisierung, Skalierung und Integration in quantentechnologischen Anwendungen in verschiedenen Quantencomputer-Architekturen (z.B. Ionenfallen) übertragen werden kann . Die AVT basiert auf dem Einsatz von Aluminiumgalvanik. Hierfür werden spezielle Elektrolyte aus ionischen Flüssigkeiten optimiert, um damit galvanisch hochreine Strukturen für die AVT-Konzepte unter Kryobedingungen zu realisieren. Zur Charakterisierung werden neue zerstörungsfreie, hochauflösende Methoden der Infrarot-Thermographie sowie eine Messmethode für Wärmeleitfähigkeitsmessungenunter Kryobedingungen entwickelt.

Innovation und Perspektiven 

Die Verwendung von umgedrehten Chip-Verbindungen (Flip-Chip) ist neu und attraktiv für supraleitende Elektronik mit hoher Packungsdichte und direkter Kompatibilität zu Cryo-CMOS Elektronik. Die vorgeschlagene Lösung adressiert Limitierungen hinsichtlich Packungsdichte, Materialkompatibilität und Zuverlässigkeit bis zu Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt und schafft die Voraussetzung für die nächste Generation skalierbarer, supraleitender Detektorsysteme und elektronischer Komponenten in der Quantentechnologie.

Infineon Technologies Austria AG, Villach