SMF GHz: Low Noise Amplifiers for Quantum Computing

Syfte och mål

Kvantdatorer är ett starkt växande forsknings och utvecklings område. En central komponent är lågbrusförstärkare (LNA). För att kunna skala upp datorerna och förbättra prestanda krävs att LNAerna förbättrar sin prestanda och minskar effektförbrukning. Projektet har studerat olika lösningar för att nå det. Bland annat har vi studerat ändringar i den epitaxiella strukturen hos de transistorer vi använder. Projektet har lett till världsrekord i både lågt brus och effektförbrukning för kryo LNAer.

Resultat och förväntade effekter

Projektet har lett till en förbättring av prestanda som redan används i produktion sedan början av 2020. Världsrekordprestandan vi fick fram i projektet är inte en engångsföretelse utan en stabil prestandaförbättring. Sedan introduktionen av den nya generationen har produktionstakten ökat med 60%. Vi håller just nu på att utvärdera andra generationens halvledarkretsar baserade på vad vi lärt oss i projektet. Sammantaget är vi väldigt nöjda med utfallet av projektet.

Upplägg och genomförande

Projektet inleddes med simuleringar av halvledarmaterialets struktur för att hitta kandidater för att nå våra prestanda mål. Därefter processades dessa kandidater för att ta fram enkilda transistorchip som kan utvärderas dels genom mätningar direkt på transistorerna och som komponenter i den LNA som är mest intressant för kvantdatorer. I nästa steg har det nya materialet använts i vår MMIC process, där vi precis har fått fram andra generationen av MMIC sedan starten av projektet.