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[是否继续使用22nm工艺]可以在-269°C的温度下运行Intel Horse Ridge的第一款低温量子控制芯片

英特尔实验室最近发布了一种低温控制芯片,代号为“ Horse Ridge”。它只有手掌大小,可以在4開爾文(负269摄氏度)的温度下工作。它适合于开发全栈量子计算系统。据英特尔称,Horse Ridge是使量子控制系统小型化的最新尝试。它由荷蘭代爾夫特理工大学和英特尔共同开发,并使用自己的22nm FinFET技术制造。它可以实现对多个荷蘭代爾夫特0的控制。未来向大型系统的扩展为清晰,增强的能力进一步设计,测试和优化商用量子计算机铺平了道路。

量子计算当前面临许多挑战。其中之一是,超导量子比特僅确实可以在接近绝对零度的温度下工作。开发量子计算时,Google和IBM都需要大型的控制和冷却系统。有些电子管比人类的管粗,需要数百根电线才能连接到外部微波发射器。

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英特尔量子硬件总监Jim Clarke表示:“尽管人们非常重视荷蘭代爾夫特0本身,但是同时控制多个荷蘭代爾夫特0的能力一直是一项行业挑战。英特尔意识到,量子控制是我们大规模商用量子计算的发展,系统迫切需要解决的问题之一,这就是为什么我们投资量子纠错和控制的原因英特尔与Horse Ridge合作开发了可扩展的控制系统,它将大大加快我们的开发速度测试和实现量子计算的潜力。“

英特尔指出,自从量子硬件部门成立以来,它对“量子实用性”的重视程度超过了“量子优势”,这是确定“量子系统是否可以完全改变游戏规则以解决实际问题的基准”。问题”。追求实用量子系统的开发和商业化。

在实现量子计算机功能并激发其潜力的竞争中,研究人员更加关注荷蘭代爾夫特0的制造,并制造了测试芯片以证明少数荷蘭代爾夫特0在叠加状态下的强大功能。但是,在英特尔早期的量子硬件开发中,——包括了硅自旋荷蘭代爾夫特0和超导荷蘭代爾夫特0系统的设计,测试和表征。 ——确定了阻止量子计算商业规模的主要瓶颈:互连。和控制电子。

英特尔认为,Horse Ridge开辟了一个“优雅的解决方案”,该解决方案可以控制多个荷蘭代爾夫特0,并为将来的系统提供了明确的路径,可以控制更多的荷蘭代爾夫特0,从而实现了量子实用性的重要里程碑。

研究人员一直在努力构建小型量子系统,以证明量子装置的潜力。在大多数情况下,量子系统被放置在低温制冷系统(类似于制冷机)中。人们使用电子组件和高性能的大型计算设备将它们与传统的计算设备连接起来,后者会调整量子系统和荷蘭代爾夫特0的性能。

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这些设备通常是定制设计的,用于控制单个荷蘭代爾夫特0,并需要数百个連接線来控制“制冷器”中的量子处理器。验证量子系统的实用性需要成千上万的荷蘭代爾夫特0s,而商用量子解决方案甚至需要数百万的荷蘭代爾夫特0s。如果每个荷蘭代爾夫特0需要这么多的連接線,则系统是可伸缩的。被严重阻碍。

借助Horse Ridge,英特尔从根本上简化了运行量子系统所需的电子控制设备。用高度集成的SoC系统代替笨重的仪器,同时简化了整个系统的设计,允许使用复杂的信号处理技术来加快设置时间,提高荷蘭代爾夫特0性能,并更有效地扩展到更多荷蘭代爾夫特0。

马脊降低了冷却难度

它将荷蘭代爾夫特0控制系统引入冰箱,并尽可能接近荷蘭代爾夫特0本身,从而有效降低了量子控制项目的复杂性:从数百根进出冰箱的电线,简化为靠近量子设备的单个封装晶圆运行。

Horse Ridge的编程指令与荷蘭代爾夫特0的基本操作一致,并且可以充当RF处理器来控制冰箱中运行的荷蘭代爾夫特0。它将程序指令转换为微波脉冲,以控制荷蘭代爾夫特0的状态。

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Horse Ridge控制芯片以俄勒岡州最冷的区域命名,这意味着它支持在大约4開爾文的极低温度下运行。但是即使如此,该温度仍高于超导荷蘭代爾夫特0系统所需的温度,这大大降低了冷却量子系统的难度。

作为英特尔的竞争对手,谷歌和IBM主要致力于超导荷蘭代爾夫特0的研究。由它驱动的量子计算系统需要在milli-開爾文范围内运行,该范围仅比绝对零度高一点。但是,英特尔认为,自旋荷蘭代爾夫特0硅有可能在大约1 開爾文的更高温度下工作,并希望以此来实现差异化竞争。

将来,随着研究的继续,英特尔希望将低温控制芯片和自旋硅荷蘭代爾夫特0保持在同一温度下。这可能会解锁更高级的包装和互连技术,并创建新的解决方案,例如将荷蘭代爾夫特0与控制系统集成到简化的包装中。

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除了22nm制程技术和高度集成的混合信号SoC的使用之外,我们目前对Intel Horse Ridge的技术参数知之甚少,并且Intel尚未透露更多技术细节,例如有多少荷蘭代爾夫特0或荷蘭代爾夫特0的计算/控制性能可以提高多少。

鉴于英特尔试图在移动芯片领域引领荷蘭代爾夫特1计算机芯片产业,并投入了多年的辛勤工作和巨额资金,但最终还是以失败告终。现在据说,Horse Ridge是颠覆性的成就,超越Google IBM的“杀手”还为时过早。

无论如何,足以看到不同的团队愿意研究和开发不同的量子计算解决方案,并且我们对量子计算的大规模实际应用充满希望。

酷电脑www.kudiannao.com总结:英特尔实验室最近发布了一种低温控制芯片,代号为“ Horse Ridge”。它只有手掌大小,可以在4開爾文(负269摄氏度)的温度下工作。它适合于开发全栈量子计算系统。据英特尔称,Ho...欢迎把本文分享给你的朋友:https://www.kudiannao.com/article/13183.html 点此投稿

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