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英特尔为量子计算创建了第一个低温控制芯片

2019年12月12日通过凯布艾

预计英特尔的马脊芯片将加快商业上可行量子计算机的开发,并燃烧缩放更大系统的路径。

英特尔实验室推出了一个新的低温控制芯片旨在加快能够处理多个QUBITS的全堆叠,商业可行量子计算机的开发。该公司声称,此开发将使朝向较大系统的路径膨胀。

同时控制多个Qubits

与其使用传统的二进制(1和0)系统来处理信息(就像今天的cpu所使用的那样),量子平台利用的是量子位(量子位),它利用电子或粒子的自旋叠加来处理数字。我们的文章将更详细地探讨这种区别beplay体育下载不了量子计算基础

Qubits.

量子位是量子计算机的基石。从图片英特尔

英特尔公司声称其马脊低温控制芯片能够同时控制多个量子位,大大提高了建造大规模量子计算机所需的数据处理能力——这是量子实用性的一个重要里程碑。

“虽然在贵族群体上有很多重视,但同时控制许多Qubits的能力是行业的挑战。英特尔认识到量子控制是我们需要解决的难题的必要条件,以便开发大规模的商业量子系统,“Quantum Hardware Jim Clarke的英特尔主任。

量子位元可以同时处于多种状态

量子位元可以同时处于多种状态,而不是只有两种状态(1或0)。英特尔声称,这为量子计算机带来了无数新的可能性。从图片英特尔

“这就是我们投资量子误差修正和控制的原因。通过Horse Ridge,英特尔开发了一种可扩展的控制系统,这将使我们显著加快测试速度,并实现量子计算的潜力。”

FinFET技术过程

英特尔与量子计算机研究集团QuTech的工程师合作,QuTech利用英特尔的22nm FinFET技术流程帮助制造了马岭芯片,这种技术可以生产出纳米级的3D三栅晶体管。

22nm FinFET过程将允许英特尔快速跟踪Intel对R&D一种商业上可行量子计算机的能力。

消除错误从冰箱

考虑到量子比特出了名的不稳定,英特尔在开发量子计算机方面的进展是一项具有挑战性的努力;在快速处理数据时,电子的叠加态往往会崩溃,从而导致错误。

从晶体管技术到量子位

该公司认为,如果他们可以将它们的广泛扩展晶体管技术应用于Qubits,它们将在进行量子计算方面具有优势。从图片英特尔

为了克服这个问题,工程师使用多个Qubits创造了冗余,并在靠近绝对零的冷冻控制的腔室中将其移位。然后使用微波脉冲来控制该腔室内的Qubits,其提供了稳定性的稳定性,以处理很少没有误差的信息。

马岭芯片

英特尔在这些信息上大写,并设计了马脊芯片驻留在冰箱中,从而获得了在没有任何损失或腐败的情况下加入数据的能力。据说这还删除了微波脉冲装置所需的互连(在数百个)。

该芯片据称小于当前使用的芯片,这也允许它们更好地控制多个Qubit。

Stefano Pellerano掌管马岭

英特尔实验室的首席工程师斯特凡诺·佩莱拉诺(Stefano Pellerano)掌管着马岭。从图片英特尔

马岭芯片也可以作为基准平台,其他工程师可以使用,以确定他们的系统是否可行;为此,英特尔提供了开发所需的软件堆栈。

在罩下,马脊芯片是混合信号SoC(芯片上的系统),其充当RF处理器,并控制4-Kelvin冰箱内的Qubit状态。这是使用转换为电磁微波脉冲的指令程序来实现的。

量子计算机温度的未来研究

大多数量子计算机在Millikelvin范围内运行,或者仅比绝对零(-270°C)高的一小部分。然而,硅QUBITS将使它们能够在较高温度下起作用(1-Kelvin或更多),这意味着对于这些量子系统来说,可以简化所需的制冷方法。英特尔在未来的平台中感觉这种简化是可能的。

医学中的量子计算机

英特尔相信,这一突破让我们离量子计算又近了一步,例如,量子计算可以显著推进医疗实践。从图片英特尔

该公司解释道:“随着研究的进展,英特尔的目标是让低温控制和硅自旋量子位在相同的温度水平下工作。这将使该公司能够利用其在先进封装和互连技术方面的专业知识,在一个精简的包中创建一个量子位和控制的解决方案。”

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