ASML gaat kwantumchipmaker Xanadu helpen met precisielithografie

Xanadu bouwt kwantumcomputers die rekenen met fotonen, deeltjes licht, in plaats van met elektrische stroom zoals gewone computers. ASML, wereldwijd marktleider in machines voor de chipindustrie, gaat het bedrijf nu helpen om de productie van die lichtchips te verfijnen. Beide partijen maakten de samenwerking dinsdag bekend.

Licht dat verdwaalt in de chip

Een grote uitdaging bij fotonische kwantumchips is optisch verlies: licht dat onderweg door de chip wegvalt in plaats van bruikbare informatie te dragen. Een belangrijke oorzaak daarvan is line edge roughness, de kleine oneffenheden aan de randen van de microscopische lichtpaadjes die in de chip zijn geëtst. Hoe ruwer die randen, hoe meer licht verstrooid raakt en verloren gaat. Die paadjes maken deel uit van een fotonische geïntegreerde schakeling, de chip waarop Xanadu's kwantumtechnologie draait. Minder verlies betekent stabielere en betrouwbaardere berekeningen.

ASML's precisie op nieuw terrein

ASML bouwt al decennia de meest geavanceerde lithografiemachines ter wereld, apparaten die met licht piepkleine patronen op silicium projecteren om chips te maken. Die techniek, waaronder de zeer nauwkeurige EUV-lithografie, wordt normaal gesproken gebruikt voor processoren en geheugenchips die in elke halfgeleiderfabriek massaal worden geproduceerd. Voor Xanadu is de inzet van deze precisietechniek nieuw terrein: fotonische kwantumchips worden nu nog in veel kleinere aantallen en met minder verfijnde processen gemaakt. Door ASML's expertise in te zetten, hopen beide bedrijven te ontdekken welke aanpassingen in het productieproces de kwaliteit van de lichtpaadjes verbeteren.

Op weg naar bruikbare kwantumcomputers

Volgens Xanadu-oprichter Christian Weedbrook is het terugdringen van fouten een van de belangrijkste doelen in de hele kwantumcomputerindustrie. Huidige kwantumchips zijn nog te foutgevoelig om grote, complexe berekeningen betrouwbaar uit te voeren. Wetenschappers werken daarom aan fouttolerante kwantumcomputers, machines die fouten kunnen opsporen en herstellen via technieken als kwantumfoutcorrectie. Minder optisch verlies in de hardware zelf maakt die opgave eenvoudiger, omdat er dan minder fouten hoeven te worden gecorrigeerd. ASML noemt de samenwerking een kans om te verkennen hoe zijn technologie kan bijdragen aan wat het bedrijf 'volgende generatie fotonicatoepassingen' noemt. Beide partijen benadrukken dat het om verkennend onderzoek gaat: er is nog geen concreet product of tijdspad genoemd. Wel past de stap in een bredere trend waarbij gevestigde chipbedrijven steeds vaker aanschuiven bij kwantumstartups, in de hoop mee te profiteren als kwantumcomputers ooit op grote schaal bruikbaar worden.