英特尔发布HorseRidge芯片 实现了对多个量子位的控制
2019-12-11 16:43:17 来源:中关村在线

英特尔研究院发布了代号为“HorseRidge”的首款低温控制芯片,以加快全栈量子计算系统的开发步伐。作为量子实用性道路上的一个重要里程碑,HorseRidge实现了对多个量子位的控制,并为向更大的系统扩展指明了方向。

基于英特尔22纳米FinFET技术,英特尔与QuTech(由荷兰代尔夫特理工大学与荷兰国家应用科学院联合创立)共同开发了HorseRidge。控制芯片的制造在英特尔内部完成,将极大地提高英特尔在设计、测试和优化商业上可行的量子计算机的能力。

英特尔量子硬件总监JimClarke表示:“虽然人们非常重视量子位本身,但同时控制多个量子位仍是业界的一大挑战。英特尔认识到,量子控制是大规模商用量子系统开发过程中的核心环节,这也是英特尔投资量子纠错和控制技术的原因。通过HorseRidge,英特尔开发了一个可扩展的控制系统,能够大大加快测试速度并实现量子计算的潜力。”

在实现量子计算机的功能和潜力的竞赛中,研究人员广泛关注量子位的制造,构建测试芯片,以证明以叠加方式运行的少数量子位就能指数级提高计算能力。但在早期的量子硬件开发过程中,如在英特尔硅自旋量子位和超导量子位系统的设计、测试和表征中,英特尔发现实现商业规模量子计算的主要瓶颈是互连和控制电子设备。凭借HorseRidge,英特尔推出了一个精巧的解决方案,它能够控制多个量子位,并为系统将来扩展到更多的量子位指明了方向,这是实现量子实用性道路上的一个重要里程碑。

量子计算机有望解决传统计算机无法处理的问题,因为量子位可以同时以多种状态存在,借助这一量子物理学现象,量子位能够同时进行大量计算,从而大大加快了解决复杂问题的速度。如果说展示量子实用性是一场马拉松,那么量子研究领域才刚刚跑完一英里。量子研究领域应以量子实用性为基准,确定一个量子系统是否能够提供颠覆性的性能,从而解决现实世界的问题。英特尔在量子计算上的投资涵盖了整个硬件和软件堆栈,旨在开发一个实用、商业上可行的量子系统,并使其投入商用。

目前,研究人员一直致力于构建小规模的量子系统,以证明量子设备的潜力。在这些尝试中,研究人员依靠现有的电子工具和高性能计算机架级仪器,将低温冰箱内的量子系统与调节量子位性能并对系统进行编程的传统计算设备相连。这些设备通常是定制设计以控制单个量子位,如果要控制量子处理器,则需要数百根连接线进出冰箱。然而,这种针对每个量子位的广泛控制布线将会束缚量子系统的能力,使其无法扩展到证明量子实用性所需要的成百上千个量子位,更不用说商业可行的量子解决方案所需的数百万个量子位了。