據(jù)悉,英特爾近日發(fā)布了代號為“Horse Ridge”的首款低溫控制芯片,能夠?qū)崿F(xiàn)對多個量子位的控制,這對量子計算系統(tǒng)的開具有里程碑的意義。
Horse Rdige芯片由Intel、QuTech共同開發(fā),采用Intel 22nm FinFET工藝制造,在ISSCC期刊上發(fā)布的研究論文中概述了其新型超低溫量子控制芯片“ Horse Rdige”的關(guān)鍵技術(shù)特征
英特爾表示,量子研究人員只能使用少量的量子位,因為他們使用的是小型的,定制設(shè)計的系統(tǒng),這些系統(tǒng)被復雜的控制和互連機制所圍繞。而英特爾的Horse Ridge芯片極大地降低了這種復雜性。
以下是Horse Ridge芯片的三個技術(shù)特點:
可擴展性:Horse Ridge芯片采用集成式SoC設(shè)計,并使用采英特爾的22 nm FinFET CMOS技術(shù)實現(xiàn),可將四個射頻(RF)通道集成在成在一個設(shè)備。每個通道都可以利用“頻率復用”控制多達32個量子位,該技術(shù)將可用總帶寬調(diào)制到不重疊的頻帶,每個頻帶均用于承載單獨的信號。利用這四個通道,Horse Ridge可以通過單個設(shè)備控制多達128量子位qubit,從而大大減少了以前所需的電纜和機架儀器的數(shù)量。
保真度:在開發(fā)Horse Ridge方面,英特爾優(yōu)化了多路復用技術(shù),該技術(shù)使系統(tǒng)能夠減少“相移phase shift”帶來的誤差,在不同的頻率控制許多量子位qubit時,就會發(fā)生相移phase shift現(xiàn)象,從而導致量子位qubit之間的串擾。Horse Ridge所利用的各種頻率可以使量子系統(tǒng)在用同一射頻線路控制多個量子位自動校正相移,提高量子門保真度。
靈活性:Horse Ridge覆蓋廣泛,從而可以控制超導量子位(Transmon)和自旋量子位。超導量子位通常在6至7GHz左右運行,而自旋量子頻率可在13至20GHz左右運行。英特爾正在研究硅制自旋量子位,它有可能在高達1開爾文的(零下272.15攝氏度)溫度下工作。這項研究為整合硅自旋量子位器件和Horse Ridge的低溫控件鋪平了道路,從而創(chuàng)造了一種解決方案,可將量子位和控制器存放在簡化的封裝中。
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英特爾
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