法國量子計算初創公司 C12 正在推進一項納米組裝工藝，旨在將單個碳納米管轉移至量子芯片上，該工藝被稱為「取放」。C12 的量子處理單元（QPU）是通過在半導體芯片上整合碳納米管（其內部容納自旋量子位）來製造的。這些碳納米管由超純的碳-12 同位素製成，通過公司的專有工藝生長而成。C12 的聯合創始人、董事長及首席技術官 Matthieu Desjardins 表示：「取放的概念直接受到先進半導體封裝技術的啟發，這一概念可實現非常 Qualcomm 量的整合。
我們將其調整至納米級，以實現碳納米管的確定性組裝，為量子芯片的製造開啟了相同的長期機遇。」
工藝機制方面，取放工藝通過增加一個中間組裝步驟，將納米管的生長與芯片的製造解耦。這一方法解決了量子硬件製造中的量子位變異瓶頸。量子位變異源於碳納米管內的材料缺陷，這些缺陷是在製造和整合過程中產生的，並會引入噪聲，影響量子計算的準確性。該工藝使 C12 能夠在整合前預選和驗證單個碳納米管，從而實現對組裝設備的更嚴格的工藝和質量控制。降低的製造變異性導致更高的量子位忠實度，這降低了創建邏輯量子位所需的物理量子位數量，進而提高邏輯閘的速度和每秒操作次數。
C12 將量子計算技術推向新高度
C12 表示，該公司是目前唯一能夠通過電氣預篩選在量子位層面上降低製造變異性的企業。目前，公司正致力於增強工藝自動化以及工藝的成熟度。
為何選擇碳納米管？碳納米管在一種簡單、孤立且超純的材料中容納自旋量子位，這使它們能夠避免大量噪聲。噪聲會引入量子計算中的錯誤。碳納米管的優勢在於它們處於固態，無需捕捉或移動離子或原子，這也使其能夠與半導體製造技術兼容。此外，碳納米管還能夠創建超導量子總線，這是一個關鍵組件，充當量子位之間的高速通信通道。這對於隨著量子位數量的增加進行錯誤修正至關重要，因為它大幅減少了計算時間和噪聲的影響。
該公司的技術路線圖顯示，取放製造技術還能夠擴展多量子位結構的集成。目前，C12 的高密度 QPU 在單一芯片上整合了 17 個量子設備。該工藝證明瞭精確的多納米管整合既可實現又可重複，能夠幫助公司實現其於 2026 年 4 月公佈的技術路線圖的目標。該路線圖涵蓋了從 Aïdôs（2027 年）到 Panopeia（2033 年）的四個處理器世代，範圍從單一邏輯量子位到 800 個邏輯量子位。
