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量子计算商用新的里程碑?英特尔和QuTech推出了用于量子计算的马岭低温控制芯片

2021-11-19 02:01 阅读次数:

本文摘要:英特尔量子计算出来项目有了新进展。英特尔实验室首席工程师 Stefano Pellerano称之为新的低温掌控芯片将加快仅有堆栈量子计算出来系统的发展,标志着商业上不切实际的量子计算机的发展的一个里程碑。 (公众号:) 2月 19日消息,据外媒报导,在旧金山举办的国际固态电话会议上,英特尔和 QuTech 称之为正在为新的低温掌控芯片马岭的设计技术揭露。英特尔实验室和 QuTech 研究人员在一篇研究论文中阐述了新型低温量子掌控芯片的技术特点。

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英特尔量子计算出来项目有了新进展。英特尔实验室首席工程师 Stefano Pellerano称之为新的低温掌控芯片将加快仅有堆栈量子计算出来系统的发展,标志着商业上不切实际的量子计算机的发展的一个里程碑。

(公众号:) 2月 19日消息,据外媒报导,在旧金山举办的国际固态电话会议上,英特尔和 QuTech 称之为正在为新的低温掌控芯片马岭的设计技术揭露。英特尔实验室和 QuTech 研究人员在一篇研究论文中阐述了新型低温量子掌控芯片的技术特点。

英特尔 回应他们设计了可前端的片上系统( SOC ),使其在低温下工作,修改了掌控电子和点对点线,使其需要高雅地展开规模和操作者大型量子计算出来系统。马岭则解决问题了在建构一个不足以展出量子实用性的量子系统方面的基本挑战--可伸缩性、灵活性和保真度。目前,量子计算出来的挑战在于,它不能在相似冰点的温度下工作。

而英特尔正在企图转变这一状况,但掌控芯片朝着在极低温度下构建掌控迈进了一步,因为它避免了数百条线转入一个装有量子计算机的冷藏箱。目前,量子研究人员只用于少量的量子位或量子比特,用于由简单的掌控和点对点机制所围困的较小的、自定义的系统。

英特尔的马岭则大大降低了这一复杂性。英特尔实验室( Intel Labs )量子硬件主管吉姆·克拉克( Jim Clarke )在一份声明中回应,英特尔系统地致力于将量子简单所需的量子比特扩展到数千位,从而在使商业上不切实际的量子计算出来沦为现实方面获得了急剧进展。将量子计算出来应用于现实世界中的问题,首先各不相同同时具备低保真度的数千个量子位的拓展和控制能力。

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英特尔回应,马岭通过用于高度构建的 SOC 来修改目前运营这样一个量子系统所需的简单掌控电子设备,以减缓启动时间,提高量子位性能,并有效地扩展到实际应用于所需的更大的量子位数。ISSCC 文件重点讲解了三个关键领域的技术细节:可伸缩性:构建 SoC 设计使用 Intel 的 22 纳米 FinFET 低功耗 CMOS 技术,将四个射频( RF )地下通道构建到一个设备中。每个信道都可以通过利用“频率适配”来掌控 32 量子位--这种技术将能用的总带宽区分为一系列不重合的频带,每个频带用作装载一个分开的信号。有了这四个地下通道,马岭可以掌控多达 128 量子位与单一的设备,大大减少了电缆和机架仪器的数目的必须。

忠诚度:量子比特数的减少引起了对量子系统的能力和运作明确提出挑战的其他问题。其中一个潜在的影响是量子比特的保真度和性能上升。

在研发马岭的过程中,英特尔优化了多路复用技术,使系统需要增大和增加“光波”带给的误差--这种现象有可能再次发生在掌控有所不同频率的多个量子位时,造成量子比特之间的串扰。工程师们可以高精度利用马岭调节各种频率,使量子系统需要适应环境并自动校正用于同一射频线掌控多个量子位时的光波,从而提升量子位门保真度。灵活性:马岭可以覆盖面积很长的频率范围,既可以掌控超导量子位元(称作切换子),也可以掌控磁矩量子位元。

Transmon 一般来说工作在 6-7 GHz 左右,而磁矩量子位的工作频率在 13-20 GHz 左右。英特尔正在探寻硅磁矩量子位元,它有可能在超过 1 摄氏度的开尔文温度下工作。

这项研究为构建硅磁矩量子比特器件和马岭的低温掌控建构了一个解决方案,获取一个流线型PCB的量子位元和掌控。总的来说,量子计算出来将转变计算出来方式,这是毋庸置疑且意义深远影响的。但目前,量子计算出来依然是一个十分年长的领域,还不存在相当大的科技突破空间,它要从实验室回头到商业市场,也并不是一件更容易的事情。


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