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(tǒng)的發(fā)展，標志著商業(yè)上可行的量子計算機的發(fā)展的一個里程碑。

雷鋒網(wǎng) 2 月 19 日消息，據(jù)外媒報道，在舊金山舉行的國際固態(tài)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(shè)計技術(shù)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(shù)特點。英特爾  表示他們設(shè)計了可伸縮的片上系統(tǒng)( 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(yōu)雅地進行規(guī)模和操作大型量子計算系統(tǒng)。

馬嶺則解決了在構(gòu)建一個足以展示量子實用性的量子系統(tǒng)方面的基本挑戰(zhàn)--可伸縮性、靈活性和保真度。

目前，量子計算的挑戰(zhàn)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(xiàn)控制邁出了一步，因為它消除了數(shù)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(fù)雜的控制和互連機制所包圍的較小的、定制的系統(tǒng)。英特爾的馬嶺則大大降低了這一復(fù)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(tǒng)地致力于將量子實用所需的量子比特擴展到數(shù)千位，從而在使商業(yè)上可行的量子計算成為現(xiàn)實方面取得了穩(wěn)步進展。

將量子計算應(yīng)用于現(xiàn)實世界中的問題，首先取決于同時具有高保真度的數(shù)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(tǒng)所需的復(fù)雜控制電子設(shè)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(yīng)用所需的更大的量子位數(shù)。

ISSCC 文件重點介紹了三個關(guān)鍵領(lǐng)域的技術(shù)細節(jié)：

可伸縮性：集成 SoC 設(shè)計采用 Intel 的 22 納米 FinFET 低功耗 CMOS 技術(shù)，將四個射頻( RF )通道集成到一個設(shè)備中。每個信道都可以通過利用“頻率復(fù)用”來控制 32 量子位--這種技術(shù)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(shè)備，大大減少了電纜和機架儀器的數(shù)目的需要。

忠誠度：量子比特數(shù)的增加引發(fā)了對量子系統(tǒng)的能力和運作提出挑戰(zhàn)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(fā)馬嶺的過程中，英特爾優(yōu)化了多路復(fù)用技術(shù)，使系統(tǒng)能夠縮小和減少“相移”帶來的誤差--這種現(xiàn)象可能發(fā)生在控制不同頻率的多個量子位時，導(dǎo)致量子比特之間的串擾。工程師們可以高精度利用馬嶺調(diào)節(jié)各種頻率，使量子系統(tǒng)能夠適應(yīng)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(dǎo)量子位元(稱為轉(zhuǎn)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(chuàng)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(lǐng)域，還存在很大的科技突破空間，它要從實驗室走到商業(yè)市場，也并不是一件容易的事情。雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)

編譯自venturebeat

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