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英特爾宣稱第二代Horse Ridge解決量子互連瓶頸

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科技產業資訊室 (iKnow) - Gloria 發表於 2021年5月17日
圖、英特爾宣稱第二代Horse Ridge解決量子互連瓶頸

2019年,英特爾專為量子電腦(Scale Quantum Computer)推出了第一代控制晶片Horse Ridge。該控制晶片通過降低管理低溫量子位元及控制硬體所需電路的複雜性,幫助可擴展量子電腦朝著實際使用案例,邁出了重要一步。後來,英特爾又於2020年推出了第二代Horse Ridge晶片。

近期Nature Machine Intelligence期刊的新論文,英特爾和QuTech表示,他們已經使用Horse Ridge低溫控制處理器,展示了高傳真兩量子位元控制的第一個實例。通過使用室溫電子設備控制冷藏量子晶片會遇到互連瓶頸,但是Horse Ridge在使用隨機基準(randomized benchmarking),就可以實現與較熱電子設備相同的傳真度(99.7%)。這種傳真度的微小差異也是由於量子位元本身的原因,而不是因為Horse Ridge的原因。

這一點非常重要,因為目前大多數方法,都是使用單獨的電纜連接到量子電腦中的各個量子位元,這種技術很難擴展到數百和數千個量子位元。但是,兩家公司通過Deutsch-Jozsa演算法進行編程,並獲得了基準協定的資料,有效地證明了該晶片能夠用任意的量子演算法進行編程,並最終為未來的可擴展性鋪平道路。

英特爾和QuTech認為這項研究的突破,是創建可擴展的矽量子電腦的一個重要里程碑。在這種電腦中,量子位元和控制硬體都平放在同一個矽晶片上。

基本上,Horse Ridge是基於矽的CMOS晶片,因此採用與常規微處理器類似的技術進行設計。該設備即使在低溫下也能確保其正確的運行,這使晶片能夠通過射頻脈衝來控制量子位元的狀態。

Horse Ridge所控制的量子位元也是基於矽設計的,這與在超導量子位元的IBM或谷歌的量子電腦的類型是相反的。其實,英特爾最初是採用兩種方法,分別是超導和矽量子位元,但該公司後來開始聚焦在矽上。這是因為研究人員愈來與認識到,在規模化技術上,使用本質上與生產大多數現代電子產品所使用的技術相似的技術來建構量子電腦,可能具有巨大的優勢。

憑藉這些新成果,英特爾鞏固在快速發展的量子生態系統中的地位。儘管大部分關注點仍集中在量子位元本身以及改進量子處理器上,但這家半導體巨擘已經確定,它正在採取不同的行動方針,而不是致力於開發量子堆疊的互連和控制電子設備。(810字)

[註解] QuTech是Delft University of Technology及荷蘭應用科學研究組織之間的合作組織。


參考資料:
Intel and QuTech Demonstrate Advances in Solving Quantum Interconnect Bottlenecks. Intel Newsroom, 2021/5/12.
Intel says it has solved a key bottleneck in quantum computing. Engadget, 2021/5/12
Intel and QuTech Demonstrate Advances in Solving Quantum Interconnect Bottlenecks. Yahoo Finance, 2021/5/12
Quantum computing: Intel's cryogenic chip shows it can control qubits even in a deep freeze. CNET, 2021/5/13


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