《解决量子控制难题!英特尔宣布推出量子计算机芯片》

  • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
  • 编译者: husisi
  • 发布时间:2019-12-12
  • 尽管量子计算机在当下还不属于日常工具,但已有包括英特尔、谷歌、IBM和微软在内的科技公司表示出极大兴趣。当地时间周一,英特尔宣布推出名为“HorseRidge”的芯片,用以解决量子计算机的电线连接问题。

    随着5G、IoT时代的到来,如何在数据洪流中提升效率已成为一个紧迫的问题。但也正因如此,量子计算让科技巨头们看到了希望。早前,谷歌在实验中证明了量子计算机较传统架构计算机的优越性:在世界第一超算Summit需要计算1万年的实验中,谷歌的量子计算机只用了3分20秒。

    然而,由于量子计算机采用量子比特代替传统比特进行计算,有一点需要注意:量子比特必须保持非常冷的状态,即接近原子停止运动的温度。因此,针对量子比特制冷问题,量子计算机需要放在特殊的冰箱里,但连接量子计算机的电线以及附加设备必须置于冰箱之外。换言之,量子计算机和线路的连接问题还是一个难题。

    据路透社报道,英特尔公司表示,“HorseRidge”芯片可以替代连接电线的存在并完成全部相关的工作内容。同时该芯片产品仅如一个茶杯碟大小,可以放在量子冰箱里。

    据悉,该芯片是以美国俄勒冈州最冷的地区之一命名的。

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  • 《美国量子计算机公司SEEQC推出超低温数字芯片》

    • 来源专题:集成电路
    • 编译者:李衍
    • 发布时间:2023-03-27
    • 据路透社等外媒3月15日报道,美国量子计算机初创公司超导节能量子计算(Superconducting Energy Efficient Quantum Computing,SEEQC)宣布开发出一种超低温数字芯片,可在比外太空更冷温度下运行,从而能被用于低温环境下的量子处理器。SEEQC的目标是通过构建经典计算机和超导计算机的混合联用以实现量子计算机的商业化。量子处理器通常需要存储在接近-273.15摄氏度的极冷温度下,而经典计算机则在相对温和的温度下运行,两者难以在相同温度下实现互联。而且这两者需要配对,因为量子处理器的信息是以波形测量的,对于控制和访问量子位的经典计算机来说,量子处理器的信息必须数字化为1和0。据报道,SEEQC目前还在开发另两种可适应不同低温情况的芯片。确切意义上,此类低温芯片属于量子调控芯片,是一种基于调控技术的专用低温测控芯片,用来操控量子计算芯片。低温区的量子调控芯片具有性能、集成度以及防漏热等方面的优势,但挑战也非常大,是目前全球技术公司正在攻克的难点。低温调控芯片主要有两种主要实现路径,一种是半导体行业成熟的金属氧化物半导体工艺CMOS技术,另一种是新兴的单磁通量子(Single Flux Quantum,SFQ)技术。SEEQC使用的正是SFQ技术路径。业内认为,低温调控芯片与目前已经商业化的室温芯片组合集成是未来实现量子计算机广泛应用的一个重要途径。SEEQC这种基于硅晶片但不使用晶体管的数字芯片已在其位于埃尔姆斯福德(Elmsford)的制造工厂生产制造。SEEQC已经成功地测试了其数字复用技术,该技术只需2根线就能控制8个量子比特模块,而控制多达64个量子比特的版本目前正在制造中。SEEQC还宣布了第一代参考级全栈量子计算系统SEEQC System Red,旨在衡量其新型SFQ芯片的性能和能力。SEEQC Red的架构旨在模仿当前一代超导体量子计算系统,采用传统的室温模拟控制和读出,使该公司能够和其基于数字SFQ芯片的下一代量子计算机进行直接A-B比较。通过SEEQC Red,该公司实现了39 ns的平均2量子比特门速度和98.4%的平均门保真度,这是在云上运行的最好的公开量子系统之一。SEEQC成立于2018年,目前已筹集了总计3000万美元研发经费。参考文献:1. https://www.reuters.com/technology/quantum-computer-startup-seeqc-unveils-digital-chip-that-operates-super-cold-2023-03-15/;2. https://www.electronicsweekly.com/news/business/seeqc-develops-qubit-control-chips-2023-03/#respond 3. https://baijiahao.baidu.com/s?id=1760523623701622062&wfr=spider&for=pc4. https://finance.sina.cn/tech/2023-03-17/detail-imymehav4178046.d.html
  • 《英特尔发布基于CMOS工艺集成12个硅自旋量子比特的量子芯片Tunnel Falls》

    • 来源专题:集成电路
    • 编译者:李衍
    • 发布时间:2023-06-16
    • 6月15日,英特尔官网宣布推出了一款全新的量子芯片Tunnel Falls,该芯片集成了12个硅自旋量子比特,旨在进一步探索量子计算的实用性以应对重大挑战。这是英特尔向研究界发布的第一款硅自旋量子比特芯片设备。它基于300 毫米晶圆制造,利用了英特尔最先进的晶体管工业制造能力,如极紫外光刻(EUV)以及栅极和接触孔处理技术。目前,英特尔正在与马里兰大学的物理科学实验室( Laboratory for Physical Sciences )、帕克分校量子合作研究中心(College Park’s Qubit Collaboratory)合作,以推进量子计算研究。 在硅自旋量子位中,信息(0/1)编码在单个电子的自旋(上/下)中。每个量子位器件本质上都是一个单电子晶体管,这使得英特尔能够利用类似于标准CMOS(互补金属氧化物半导体)逻辑的生产工艺来制造它。英特尔认为,相比其他量子比特技术,硅自旋量子比特具有优势,因为它可以利用先进的晶体管类似的制造技术。硅自旋量子比特的尺寸与一个晶体管相似,约为50 x 50纳米,比其他类型的量子比特小了100万倍,有望更快实现量产。 Tunnel Falls的良率达到了95%,实现了与CMOS逻辑制程接近的电压均匀性。此外,每块晶圆上可以实现超过24000个量子点。Tunnel Falls能够形成4到12个量子比特,并且这些量子比特可以相互隔离或同时操控。 未来,英特尔将继续努力提升Tunnel Falls的性能,并将其与英特尔量子软件开发工具包(SDK)整合,以便将其纳入英特尔的量子计算堆栈中。基于Tunnel Falls的制造经验,英特尔已经开始研发下一代量子芯片,并计划于2024年推出。 原文链接:https://www.intel.com/content/www/us/en/newsroom/news/quantum-computing-chip-to-advance-research.html#gs.0rw4n2