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| 本文作者： 劉琳 | 2020-02-19 08:42 |
英特爾量子計算項目有了新進展。
英特爾實驗室首席工程師 Stefano Pellerano 稱新的低溫控制芯片將加速全堆棧量子計算系統的發展，標志著商業上可行的量子計算機的發展的一個里程碑。
雷鋒網 2 月 19 日消息，據外媒報道，在舊金山舉行的國際固態電話會議上，英特爾和 QuTech 稱正在為 新的低溫控制芯片馬嶺的設計技術揭秘。
英特爾實驗室和 QuTech 研究人員在一篇研究論文中概述了新型低溫量子控制芯片的技術特點。英特爾 表示他們設計了可伸縮的片上系統( SOC )，使其在低溫下工作，簡化了控制電子和互連線，使其能夠優雅地進行規模和操作大型量子計算系統。
馬嶺則解決了在構建一個足以展示量子實用性的量子系統方面的基本挑戰--可伸縮性、靈活性和保真度。
目前，量子計算的挑戰在于，它只能在接近冰點的溫度下工作。而英特爾正在試圖改變這一狀況，但控制芯片朝著在極低溫度下實現控制邁出了一步，因為它消除了數百條線進入一個裝有量子計算機的冷藏箱。
目前，量子研究人員只使用少量的量子位或量子比特，使用由復雜的控制和互連機制所包圍的較小的、定制的系統。英特爾的馬嶺則大大降低了這一復雜性。
英特爾實驗室( Intel Labs )量子硬件主管吉姆·克拉克( Jim Clarke )在一份聲明中表示，英特爾系統地致力于將量子實用所需的量子比特擴展到數千位，從而在使商業上可行的量子計算成為現實方面取得了穩步進展。
將量子計算應用于現實世界中的問題，首先取決于同時具有高保真度的數千個量子位的擴展和控制能力。
英特爾表示，馬嶺通過使用高度集成的 SOC 來簡化目前運行這樣一個量子系統所需的復雜控制電子設備，以加快啟動時間，改善量子位性能，并有效地擴展到實際應用所需的更大的量子位數。
ISSCC 文件重點介紹了三個關鍵領域的技術細節：
可伸縮性：集成 SoC 設計采用 Intel 的 22 納米 FinFET 低功耗 CMOS 技術，將四個射頻( RF )通道集成到一個設備中。每個信道都可以通過利用“頻率復用”來控制 32 量子位--這種技術將可用的總帶寬劃分為一系列不重疊的頻帶，每個頻帶用于攜帶一個單獨的信號。有了這四個通道，馬嶺可以控制多達 128 量子位與單一的設備，大大減少了電纜和機架儀器的數目的需要。
忠誠度：量子比特數的增加引發了對量子系統的能力和運作提出挑戰的其他問題。其中一個潛在的影響是量子比特的保真度和性能下降。在開發馬嶺的過程中，英特爾優化了多路復用技術，使系統能夠縮小和減少“相移”帶來的誤差--這種現象可能發生在控制不同頻率的多個量子位時，導致量子比特之間的串擾。工程師們可以高精度利用馬嶺調節各種頻率，使量子系統能夠適應并自動校正使用同一射頻線控制多個量子位時的相移，從而提高量子位門保真度。
靈活性：馬嶺可以覆蓋很寬的頻率范圍，既可以控制超導量子位元(稱為轉換子)，也可以控制自旋量子位元。Transmon 通常工作在 6-7 GHz 左右，而自旋量子位的工作頻率在 13-20 GHz 左右。英特爾正在探索硅自旋量子位元，它有可能在高達 1 攝氏度的開爾文溫度下工作。這項研究為集成硅自旋量子比特器件和馬嶺的低溫控制創造了一個解決方案，提供一個流線型封裝的量子位元和控制。
總的來說，量子計算將改變計算方式，這是毋庸置疑且意義深遠的。但目前，量子計算仍然是一個非常年輕的領域，還存在很大的科技突破空間，它要從實驗室走到商業市場，也并不是一件容易的事情。雷鋒網雷鋒網雷鋒網
編譯自venturebeat
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