imec heeft een wereldprimeur bereikt door voor het eerst een functionerende qubit te vervaardigen met behulp van High NA EUV-lithografie. Daarmee zet het onderzoekscentrum een belangrijke stap richting de industriële opschaling van kwantumcomputers.
De geavanceerde lithografietechnologie maakt het mogelijk om extreem kleine en nauwkeurige structuren op chips te printen. High NA EUV geldt als cruciale technologie voor toekomstige generaties AI-chips en geheugensystemen, maar blijkt nu ook van groot belang voor de ontwikkeling van betrouwbare kwantumhardware.
Stap richting miljoenen qubits
Kwantumcomputers beloven in de toekomst complexe berekeningen uit te voeren die voor klassieke computers vrijwel onmogelijk zijn, bijvoorbeeld bij medicijnontwikkeling of het simuleren van natuurkundige processen. Daarvoor zijn echter miljoenen stabiele qubits nodig — de kwantumvariant van de klassieke bit.
Volgens imec vormen silicium quantum-dot spin-qubits een van de meest kansrijke routes naar grootschalige productie, omdat ze grotendeels compatibel zijn met bestaande CMOS-chiptechnologie.
“We kunnen meesurfen op tientallen jaren innovatie binnen de halfgeleiderindustrie en gebruikmaken van het ecosysteem dat daaromheen is opgebouwd”, zegt Sofie Beyne, projectleider en quantum integration engineer bij imec. “Zo zetten we de stap van labo-experimenten naar grootschalige, produceerbare kwantumsystemen.”
Openingen van slechts 6 nanometer
Bij silicium quantum-dot spin-qubits wordt een elektron opgesloten in een silicium nanostructuur, waarbij de spin van het elektron wordt gebruikt om kwantuminformatie op te slaan. Om storingen en omgevingsruis te minimaliseren, moeten de structuren extreem klein en nauwkeurig worden geproduceerd.
Met behulp van High NA EUV-lithografie slaagde imec erin om functionerende qubitnetwerken te fabriceren met openingen van slechts 6 nanometer.
“Met deze resultaten tonen we aan dat High NA EUV ingezet kan worden om qubits nauwkeuriger en betrouwbaarder te maken”, aldus Kristiaan De Greve, imec fellow en programmadirecteur Quantum Computing. “Dit is een belangrijke technische prestatie.”
Samenwerking met ASML
Voor het onderzoek werden wafers verwerkt in het gezamenlijke High NA-lab van imec en ASML in Veldhoven. Inmiddels wordt ook in Leuven een High NA EUV-machine geïnstalleerd, waarmee imec de volgende stappen richting industriële productie voorbereidt.
De technologie wordt gezien als essentieel voor toekomstige generaties geavanceerde reken- en geheugenchips in het AI-tijdperk. Tegelijkertijd lijkt High NA EUV nu ook een sleutelrol te gaan spelen in de hardware van toekomstige kwantumcomputers.
Imec groeit verder als mondiale onderzoeksleider
Imec geldt als ’s werelds grootste onafhankelijke onderzoekscentrum op het gebied van nano-elektronica en digitale technologie. Het centrum telt meer dan 6.500 medewerkers en werkt samen met bedrijven, universiteiten en kennisinstellingen wereldwijd.
Het onderzoeksdomein loopt uiteen van geavanceerde halfgeleidertechnologie en siliciumfotonica tot AI, sensortechnologie, duurzame energie, mobiliteit en gezondheidszorg. In 2025 realiseerde imec een omzet van 1,2 miljard euro.
