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英特尔推出适用于量子计算机的Horse Ridge低温控制芯片

导读 英特尔实验室的工程师已经创建了一个低温控制芯片,代号为Horse Ridge。该芯片是朝着创建第一台商业上可行的量子计算机的正确方向迈出的一

英特尔实验室的工程师已经创建了一个低温控制芯片,代号为Horse Ridge。该芯片是朝着创建第一台商业上可行的量子计算机的正确方向迈出的一步。Horse Ridge将能够管理多个量子位(量子位),并定义扩展大型系统的下一步。

英特尔与TU Delft和TNO(荷兰应用科学研究组织)合作建立了量子计算和量子互联网研究中心QuTech,英特尔利用其22nm FinFET技术开发了Horse Ridge。

在试图了解量子计算的潜力的同时,工程师和研究人员已经在量子位制造中进行了广泛的研究,创建了芯片来显示以叠加方式工作的几个量子位可以做什么。在量子计算发展的早期阶段,英特尔为“商业规模的量子计算:互连和控制电子设备”确定了瓶颈。

现在,Horse Ridge将解决这个瓶颈,为实现量子实用性奠定了重大突破。量子实用性是“一个基准,量子研究界可以据此确定量子系统是否可以提供改变游戏规则的性能来解决现实世界中的问题”。为了实现量子实用性,英特尔正在投资所需的硬件和软件,以便可以制造出商业上可行的量子计算机。

迄今为止,为了创建量子系统,研究人员一直在使用现有技术和工具将其连接到低温冰箱中。然后,该低温制冷机连接到标准计算设备,该设备可以调节量子位的性能并对量子系统进行编程。这些系统通常是定制的,需要在冰箱内部和外部进行大量布线。

霍斯里奇(Horse Ridge)通过拆除所有电缆,进行布线并用更常用的SoC(片上系统)代替,从而“简化了运行量子系统所需的控制电子设备”。该解决方案提高了量子比特的性能,并能够创建具有更大量子比特数的量子系统。SoC还使量子位彼此靠近,从而降低了量子控制的复杂性,从大量的悬挂电缆到单个封装。

SoC被“设计为充当控制量子位的射频(RF)处理器”,该SoC的指令被编程为指令,这些指令被转换为电磁微波脉冲,从而改变量子位的状态。所有这些操作都是在4开氏温度(-269ºC)下进行的,但是英特尔正在研究制造“硅自旋量子位”,从而可以在稍高的温度下进行这些操作。英特尔还在研究一种解决方案,以使这些硅自旋量子位和低温控件在同一温度下运行,并且全部采用统一的封装。

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