英特尔研究院发布了代号为“Horse Ridge”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, Horse Ridge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Horse Ridge。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 高通

英特尔量子硬件总监Jim Clarke 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Horse Ridge,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Horse Ridge,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。

通过Horse Ridge,英特尔从根本上简化了运行量子系统所需的控制电子设备。通过用高度集成的系统芯片(SoC)来代替这些庞大的仪器,将简化系统设计,并允许使用复杂的信号处理技术来加快设置时间、改善量子位性能,并使系统能够高效扩展到更多的量子位。Horse Ridge是高度集成的混合信号系统芯片,它将量子位控制引入量子冰箱中,以尽可能靠近量子位本身。Horse Ridge有效地降低了量子控制工程的复杂性,从进出冰箱的数百根电缆简化到在量子设备附近运行的单个一体化套件。

Horse Ridge被设计成一个射频(RF)处理器,用来控制在冰箱里运行的量子位,其编程指令与基本量子位的操作相对应,这些指令将被转换成可操纵量子位状态的电磁微波脉冲。

Horse Ridge控制芯片以俄勒冈州最冷的一个地区来命名,能够在大约4开尔文的低温下工作。直观来说,4开尔文仅比绝对零度高一点点,其温度之低,几乎让原子停止运动。随着英特尔对硅自旋量子位的研究不断取得进展,这一成果尤其令人兴奋,因为硅自旋量子位有望在略高于当前量子系统所需的温度下工作。

如今,量子计算机在毫开尔文温度范围内运行,这只比绝对零度高几分之一度。但是硅自旋量子位的特性使其能够在1开尔文或更高温度下工作,这将极大地减少冷却量子系统的挑战。随着研究不断取得进展,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下工作。英特尔能够充分利用在先进封装和互连技术方面的专长,创建一个将量子位和控制器件集成到精简封装中的解决方案。

【凡本网注明来源非中国IDC圈的作品,均转载自其它媒体,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。】

关注中国IDC圈官方微信:idc-quan 我们将定期推送IDC产业最新资讯

查看心情排行你看到此篇文章的感受是:


  • 支持

  • 高兴

  • 震惊

  • 愤怒

  • 无聊

  • 无奈

  • 谎言

  • 枪稿

  • 不解

  • 标题党
2019-12-12 18:04:32
国际资讯 Apple的前工程师成立Nuvia,挑战英特尔数据中心霸业
一家由三位前苹果(Apple)工程师连手成立的新创公司Nuvia近来初露头角,并将在数据中心市场向英特尔(Intel)下战帖。针对数据中心市场,尽管像AMD和Arm等公司长久以来一直在 <详情>
2019-12-06 11:50:00
国际资讯 英特尔拟20亿美元收购以色列AI芯片公司Habana Labs
英特尔拟以10亿至20亿美元的价格收购以色列AI芯片制造商Habana Labs,为此其已经进行数周的谈判,而这也成为自2016年收购Movidius和Nervana之后,英特尔第三次收购大型AI初 <详情>
2019-12-05 17:53:00
云资讯 英特尔:云从此处升起
如今,云计算已真正走过了“早期采用者”阶段,进入“早期大多数”。更多的组织已经认同了云计算所能够带来的巨大价值,将业务负载迁移到云上,以获得云的敏捷性、可用性、 <详情>
2019-12-05 17:36:00
云资讯 英特尔联手腾讯:从云到端的智能教育,原来长这样
当人工智能、机器学习、自动化、机器人、无人机、AR和VR等技术成为“常态化”,社会要如何适应,人们应该接受怎样的教育,而今天的教育是否还能应对?没有标准答案,但肯定 <详情>
2019-12-04 13:38:56
国际资讯 英特尔或花费超过10亿美元收购AI芯片初创公司Habana Labs
以色列媒体Calcalist周二报道,美国科技巨头英特尔公司正在进行高级谈判,拟以10亿至20亿美元的价格收购以色列初创公司Habana Labs。 <详情>